圧電アクチュエータ、これを備えた液体移送装置、および圧電アクチュエータの製造方法
【課題】低い駆動電圧であっても変形量を十分大きくする。
【解決手段】圧電アクチュエータ５０は、圧電材料層５３における振動板５１と個別電極５５とによって挟まれている動作部２が流路ユニット４０の圧力室２１と対向するように、流路ユニット４０に接合されている。圧電材料層５３における動作部２の中央部分２ａは上向きに分極されており、縁部分２ｂは下向きに分極されている。これにより、個別電極５５に駆動電位を印加し、動作部２に下向きの電界を作用させると、圧電アクチュエータ５０における動作部２の中央部分２ａに対応する箇所は圧力室２１とは反対側に凸となるように湾曲し、縁部分２ｂに対応する箇所は流路ユニット４０に接合されている側とは反対側の端部が圧力室２１とは反対側に変位するように湾曲する。
【解決手段】圧電アクチュエータ５０は、圧電材料層５３における振動板５１と個別電極５５とによって挟まれている動作部２が流路ユニット４０の圧力室２１と対向するように、流路ユニット４０に接合されている。圧電材料層５３における動作部２の中央部分２ａは上向きに分極されており、縁部分２ｂは下向きに分極されている。これにより、個別電極５５に駆動電位を印加し、動作部２に下向きの電界を作用させると、圧電アクチュエータ５０における動作部２の中央部分２ａに対応する箇所は圧力室２１とは反対側に凸となるように湾曲し、縁部分２ｂに対応する箇所は流路ユニット４０に接合されている側とは反対側の端部が圧力室２１とは反対側に変位するように湾曲する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電材料層に電界を印加することによって圧電材料層を変形させる圧電アクチュエータ、これを備えた液体移送装置、および圧電アクチュエータの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１（特開２００６−０９３３４８号公報）には、インクをノズルへ移送して、このノズルから用紙等に対してインクを吐出するインクジェットヘッドが開示されている。かかるインクジェットヘッドは、ノズルに連通する圧力室を含むインク流路が形成された流路ユニットと、圧力室内の容積を変動させることによりノズルからインクを吐出させる圧電アクチュエータとを備える。
【０００３】
かかる圧電アクチュエータは、圧力室の開口部を覆う振動板と、この振動板の表面に形成されていると共に、その厚み方向に分極するように分極処理が施された圧電材料層と、圧電材料層の振動板側とは反対側の面において、圧力室に対向する領域よりも一回り小さな領域に形成された個別電極とを有する。なお、振動板は、グランド電位に保持されており、共通電極として機能する。すなわち、圧電材料層における共通電極と個別電極とによって挟まれた動作部は、圧力室と対向する箇所の中央部分に位置する。
【０００４】
上述の圧電アクチュエータにおいて、個別電極に所定の駆動電位が印加されると、圧電材料層における当該個別電極と共通電極との間に挟まれた動作部に電界が生じ、当該動作部がその厚み方向と直交する方向に収縮する。そして、この動作部の収縮によって、圧電アクチュエータの、圧力室と対向している箇所のうち、中央部分に位置する動作部に対応する箇所は振動板側に凸となるように自発的に変形し、その周囲の箇所は動作部に対応する箇所に起因して受動的に変形する。これにより、圧電アクチュエータの圧力室と対向している箇所全体が圧力室側に凸となるように変形し、圧力室内の容積が減少して圧力室内のインクに吐出圧力が付加される。
【特許文献１】特開２００６−０９３３４８号公報（図１、段落番号００２７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の圧電アクチュエータのように、圧電アクチュエータの、圧力室と対向している箇所の中央部分のみを自発的に変形させることによって、圧力室と対向している箇所全体を変形させる場合には、圧電アクチュエータに対して、圧力室の容積を変動させてノズルからインクを吐出させるのに充分な変形量を与えるための駆動電圧（共通電極と個別電極との電位差）が比較的大きくなる。したがって、インクジェットヘッドの消費電力が大きくなる。また、インクジェットヘッドにおける電装系の部品は、インク吐出時の駆動電圧の大きさに応じて仕様が決まり、駆動電圧が大きい場合には、耐圧性の高いものを用いなければならない。よって、電装系の部品のコストが増大してしまう。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、低い駆動電圧であっても変形量を十分大きくすることができる圧電アクチュエータ、これを備えた液体移送装置、および圧電アクチュエータの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様に従えば、所定の動作部を有する圧電層を含む圧電アクチュエータの製造方法であって、振動板を設ける工程と、前記振動板の表面に、前記圧電層を設ける工程と、前記圧電層の一方の面における、前記圧電層の、前記動作部となる所定の動作領域と重なる第１の領域の中央部分に第１の分極電極を形成する工程と、前記圧電層の前記一方の面の第１の領域の、前記中央部分を除く縁部分に第２の分極電極を形成する工程と、前記圧電層の他方の面の、前記動作領域の全域と重なる第２の領域に、第１の電極を形成する工程と、前記圧電層の、前記第１の電極と前記第１の分極電極とに挟まれている第１の部分に所定の向きの電界を印加して、第１の部分を前記所定の向きに分極する工程と、前記圧電層の、前記第１の電極と前記第２の分極電極とに挟まれている第２の部分に、前記所定の向きとは反対の向きの電界を印加して、第２の部分を前記反対の向きに分極する工程と、前記圧電層の前記他方の面の、前記動作領域と重なる第２の領域の一部に第２の電極を形成する工程と、を備えている圧電アクチュエータの製造方法が提供される。
【０００８】
なお、第１の領域を分極する工程は、第１の分極電極を形成する工程および第１の電極を形成する工程の後に行われるものであり、第２の領域を分極する工程は、第２の分極電極を形成する工程および第１の電極を形成する工程の後に行われるものである。そして、この条件さえ満たせば、第１および第２の分極電極形成工程、第１の電極形成工程、並びに第１および第２の分極工程は、どのような順番で行ってもよい。
【０００９】
また、第２の電極形成工程は、第１の分極電極及び第２の分極電極とは別個に第２の電極を新たに形成する場合と、第１の分極電極及び第２の分極電極の少なくとも一部分を利用して第２の分極電極を形成する場合とのいずれの場合も含むものである。
【００１０】
なお、第１の領域を分極する工程と第２の領域を分極する工程との順番は問わない。
【００１１】
本発明の第１の態様によれば、動作部に電界を印加した際における動作部の中央部分と縁部分との電界方向と直交する方向に沿った伸縮特性は、互いに逆となる。すなわち、中央部分と縁部分とのうちいずれか一方は収縮し、他方は伸長することとなる。したがって、圧電アクチュエータにおける動作部の中央部分に対応する箇所と、動作部の縁部分に対応する箇所とは、その厚み方向に沿って互いに逆方向に自発的に湾曲することとなる。よって、動作部に対応する箇所を圧電アクチュエータにおいて変形させるべき箇所とすると、変形させるべき箇所の中央部分のみが自発的に湾曲し、縁部分が中央部分に引きずられて湾曲する場合と比べて、変形量を大きくすることができる。よって、低い駆動電圧であっても、圧電アクチュエータの変形量を十分大きくすることができる。
【００１２】
本発明の圧電アクチュエータの製造方法においては、前記振動板が導電性を有してもよく、前記振動板が前記第１の電極を兼ねてもよい。この場合には、圧電層（圧電材料層）の一方の面に振動板を配する工程が第１の電極を形成する工程に相当することとなる。よって、圧電材料層のいずれか面に振動板を配する工程の他に、第１の電極を形成する工程を特別に設ける必要がないので、工程数を削減することができる。
【００１３】
本発明の圧電アクチュエータの製造方法では、前記第１の分極電極と前記第２の分極電極とが互いに離隔された状態に形成されてもよく、第１の部分を分極する工程と第２の部分を分極する工程とを同時に行なってもよい。この場合には、第１および第２の分極工程を別々に行う場合と比べて製造工程に掛かる時間を短縮することができる。
【００１４】
本発明の圧電アクチュエータの製造方法では、前記第１の分極電極を形成する工程と前記第２の分極電極を形成する工程とを同時に行なってもよい。この場合には、第１および第２の分極電極形成工程を別々に行う場合と比べて製造工程に掛かる時間をさらに短縮することができる。
【００１５】
本発明の圧電アクチュエータの製造方法では、前記第１および第２の分極電極を形成する工程のいずれか一方と、前記第１の電極を形成する工程とを行った後に、形成された前記第１または第２の分極電極の一方に対応する前記第１または第２の部分を分極する工程を行なってもよく、その後、前記第１または第２の分極電極の前記一方の分極電極を除去する工程を行ってから、前記第１および第２分極電極の他方の分極電極を形成し、形成された前記第１または第２の分極電極の他方の分極電極に対応する前記第１または第２の部分を分極する工程を行なってもよい。
【００１６】
この場合には、圧電材料層の一方の面には、第１の分極工程を行う際には第２の分極電極は存在しておらず、第２の分極工程を行う際には第１の分極電極は存在していないので、動作部内に分極方向が互いに異なる２つの領域を離隔することなく形成することが可能となる。したがって、動作部内の分極方向が互いに異なる２つの領域が離隔して形成されている場合と比べて、動作部内の全領域が圧電アクチュエータの変形に寄与するので、駆動効率をより向上させることができる。
【００１７】
本発明の圧電アクチュエータの製造方法では、前記第１および第２の分極電極を形成する工程のうち後行の分極電極を形成する際において、先行の分極電極を形成する際に形成された前記第１または第２の分極電極の一方の分極電極が形成された領域と一部分が重複するように、前記第１または第２の分極電極の他方の分極電極を形成してもよい。この場合には、動作部内に形成される互いに分極方向が異なる２つの領域を、確実に隙間なく形成することができる。
【００１８】
本発明の圧電アクチュエータの製造方法では、前記第１の分極電極を形成する工程と前記第１の電極を形成する工程を行った後に、前記第１の領域を分極する工程と、前記分極電極を除去する工程と、前記第２の分極電極を形成する工程と、および前記第２の部分を分極する工程とをこの順で行なってもよく、前記第２の分極電極を形成する際に、前記第１の領域の縁部分の全周に亘って前記第２の分極電極を形成してもよい。この場合には、動作部内における環状の縁部分を、中央部分の分極方向とは反対方向に分極させることができる。つまり、圧電アクチュエータにおける動作部の縁部分に対応する箇所全周を自発的に変形させることができるので、駆動効率をさらに向上させることができる。
【００１９】
本発明の圧電アクチュエータの製造方法では、前記動作領域が複数の個別動作領域を含んでもよく、前記第１、第２の分極電極を形成する際に、第１、第２の分極電極は前記個別動作領域に対応して複数の第１個別分極電極、第２個別分極電極として形成されてもよく、前記第１の領域を分極する前に、複数の前記第１個別分極電極を互いに接続する第１の接続線を形成する工程と、前記第２の領域を分極する前に、複数の前記第２個別分極電極を互いに接続する第２の接続線を形成する工程と、前記第１の領域を分極した後に、前記第１の接続線を分断して複数の前記第１個別分極電極間の接続を絶つ工程と、前記第２の領域を分極した後に、前記第２の接続線を分断して複数の前記第２個別分極電極間の接続を絶つ工程と、をさらに備えていてもよい。この場合には、例えば、配線ケーブル等によって複数の第１の個別分極電極間、第２の個別分極電極間を接続する場合と比べて、容易に接続することができる。
【００２０】
本発明の圧電アクチュエータの製造方法では、前記第２の電極を形成した後に、前記第１および第２の接続線を分断してもよい。例えば、第１（第２）の接続線分断工程において、複数の第１（第２）の分極電極同士の切断が絶たれるように、第１（第２）の接続線の一部が削除され、その後第２の電極形成工程が行われる場合に、第２の電極の縁がぼやけており第１（第２）の接続線の残りの部分と接触し、第２の電極と第１（第２）の接続線とがショートする場合がある。しかしながら、上述の構成によると、第１（第２）の接続線分断工程において、第１（第２）の接続線の一部のみを削除する場合であっても、第２の電極と第１（第２）の接続線の残りの部分とが接触することがないので、第２の電極と第１（第２）の接続線とのショートを防止することができる。
【００２１】
本発明の圧電アクチュエータの製造方法では、前記動作領域が複数の個別動作領域を含んでもよく、前記第１、第２の分極電極を形成する際に、第１、第２の分極電極は前記個別動作領域に対応して複数の第１個別分極電極、第２個別分極電極として形成されてもよく、前記第１の分極電極を形成する工程及び第２の分極電極を形成する工程の前記一方を行う工程で形成される複数の第１又は第２の個別分極電極を互いに接続する接続線を形成する工程をさらに備えてもよく、
前記分極電極を除去する際に、前記接続線を除去しないように前記第１又は第２の個別分極電極を除去してもよく、前記第１の分極電極を形成する工程及び第２の分極電極を形成する工程の前記他方を行うことで形成される複数の第１又は第２の個別分極電極を、前記接続線によって互いに接続されるように形成してもよい。
【００２２】
この場合には、例えば、配線ケーブル等によって複数の第１の分極電極間、第２の分極電極間を接続する場合と比べて、容易に接続することができる。加えて、１回の接続線形成工程で形成された接続線が、第１の分極工程時には複数の第１の分極電極同士を接続し、第２の分極工程時には複数の第２の分極電極同士を接続する。したがって、複数の第１の分極電極同士を接続する接続線と、複数の第２の分極電極同士を接続する接続線とを別工程で形成する場合に比べて、工程数を削減することができる。
【００２３】
また、本発明の第２の態様に従えば、圧電アクチュエータの製造方法であって、振動板を設ける工程と、前記振動板の上に、圧電層を形成する工程と、前記圧電層の一方の面に第１の電極を形成し、他方の面に第２の電極を形成する工程と、前記圧電層の、第１、第２の電極に挟まれて動作部となる部分の中央部分を、前記圧電層の厚み方向と平行な第１の方向に分極する工程と、前記圧電層の、前記動作部となる部分の前記中央部分を除く縁部分を、第１の方向と相反する第２の方向から分極する第２の分極工程と、を備えている圧電アクチュエータの製造方法が提供される。
【００２４】
本発明の第３の態様に従えば、一方の面に第１の電極が形成されていると共に、他方の面に第２の電極が形成されており、前記第１および第２の電極によって挟まれた部分が動作部となっている圧電材料層と、前記圧電材料層のいずれかの面側に配置されている振動板とを備え、前記圧電材料層がその厚み方向と平行な方向に分極されており、且つ前記動作部内の中央部分における分極方向と、前記動作部内の前記中央部分を除く縁部分における分極方向とが互いに逆方向である圧電アクチュエータが提供される。
【００２５】
本発明の第４の態様に従えば、液体を移送する液体移送装置であって、一方の面に第１の電極が形成され、他方の面に第２の電極が形成され、前記第１および第２の電極によって挟まれた部分が動作部となっている圧電層、および前記圧電層のいずれかの面側に配置されている振動板を有している圧電アクチュエータと、複数のノズルにそれぞれ連通する複数の圧力室が形成されていると共に、前記動作部が前記圧力室と対向するように前記圧電アクチュエータの前記振動板と接合される流路ユニットとを備え、前記圧電層がその厚み方向と平行な方向に分極されており、且つ前記動作部内の中央部分における分極方向と、前記動作部内の前記中央部分を除く縁部分における分極方向とが互いに逆方向である液体移送装置が提供される。
【００２６】
本発明の液体移送装置において、前記第１および第２の電極の間に電界が印加された際に、前記動作部の前記中央部分における分極方向が電界方向と反対方向であり、前記動作部の前記縁部分における分極方向が電界方向と同一方向であってもよい。この場合には、第１および第２の電極の間に電界が印加された際に、動作部内の中央部分は電界方向と直交する方向に伸長し、縁部分は収縮する。したがって、このとき圧電アクチュエータにおける動作部の中央部分に対応する箇所は、圧力室とは反対側に凸となる。また、縁部分に対応する箇所は、流路ユニットと接合されている側とは反対側の端部が圧力室とは反対側に変位するように湾曲する。これにより、圧電アクチュエータの圧力室と対向している箇所が圧力室とは反対側に凸となるので、圧力室の容積を増大させることができる。この結果、引き打ち構造を実現することができ、例えば、第１の電極がグランド電位とされている場合には、ノズルから液体を吐出しない時には第２の電極をグランド電位とすることができ、信頼性の向上が可能となる。
【００２７】
本発明の液体移送装置では、前記圧電アクチュエータの前記動作部の大きさが前記流路ユニットの前記圧力室の大きさよりも大きくてもよい。この場合には、圧電アクチュエータの圧力室と対向している箇所の周囲から自発的に変形させることができるので、圧電アクチュエータの駆動効率を一層向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
＜第１の実施の形態＞
本実施の形態は、インクジェットプリンタにおけるインクジェットヘッドに用いられる圧電アクチュエータに本発明を適用した一例である。図１は、本実施の形態に係るインクジェットプリンタの概略構成を示す図である。
【００２９】
図１に示すように、インクジェットプリンタ１は、走査方向（図１における左右方向）に移動可能なキャリッジ１０と、記録用紙と対向するようにキャリッジ１０に支持されていると共に、インクを吐出するシリアル式のインクジェットヘッド２０と、記録用紙を走査方向と直交する紙送り方向（図１における右奥から左手前に向かう方向）に搬送する搬送ローラ７０とを主に備えている。かかるインクジェットプリンタ１においては、インクジェットヘッド２０が、キャリッジ１０と一体的に走査方向へ移動しつつ、記録用紙に対してインクを吐出する。そして、インクジェットヘッド２０により記録された記録用紙は、搬送ローラ７０により紙送り方向へ排出される。
【００３０】
次に、インクジェットヘッド２０について、図２〜図４を参照して詳細に説明する。図２は、インクジェットヘッド２０の上面図（記録用紙と対向する側とは反対側からみた図）である。また、図３は図２のIII-III線に沿う断面図であり、図４は図３のIV-IV線に沿う断面図である。
【００３１】
図２〜図４に示すように、インクジェットヘッド２０は、内部に圧力室２１を含む個別インク流路が形成された流路ユニット４０と、流路ユニット４０の上面に積層された圧電アクチュエータ５０とを備えている。
【００３２】
ここで、流路ユニット４０について説明する。図３、４に示すように、流路ユニット４０は、キャビティプレート４１、ベースプレート４３、マニホールドプレート４５、およびノズルプレート４７を備えており、これらの４枚のプレートが積層状態で接合されている。そして、キャビティプレート４１、ベースプレート４３、およびマニホールドプレート４５はステンレス鋼製の板である。また、ノズルプレート４７は、例えば、ポリイミド等の高分子合成樹脂材料により形成され、マニホールドプレート４５の下面に接着される。あるいは、ノズルプレート４７も、３枚のプレート４１、４３、４５と同じ様にステンレス鋼等の金属材料で形成されていてもよい。
【００３３】
キャビティプレート４１には、平面に沿って配列された複数の圧力室２１が形成されている。これら複数の圧力室２１は、後述の振動板５１側（図３、４の上方）へ開口している。図２に示すように、複数の圧力室２１は、紙送り方向に沿って千鳥状に配列されている。各圧力室２１は平面視で略楕円形状に形成されており、その長軸方向が走査方向となるように配置されている。また、ベースプレート４３には、図２、３に示すように、平面視で圧力室２１の長軸方向両端部に重なる位置に、連通孔４３ａ、４３ｂがそれぞれ形成されている。
【００３４】
マニホールドプレート４５には、平面視で、図２において右側に位置する圧力室２１の右半分、および左側に位置する圧力室２１の左半分とそれぞれ重なるように、紙送り方向に沿って延びる２列のマニホールド２３が形成されている。２列のマニホールド２３は、それらの一端部（図２における下端部）で互いに接続されている。そして、マニホールド２３には、キャビティプレート４１に形成されたインク供給口４１ａを介してインクタンク（図示しない）からインクが供給される。また、マニホールドプレート４５における平面視で圧力室２１のマニホールド２３重なっている側とは反対側の端部と重なる位置には、連通孔４５ａも形成されている。
【００３５】
ノズルプレート４７の、平面視で複数の圧力室２１のマニホールド２３と重なっている側とは反対側の端部に重なる位置には、複数のノズル２５がそれぞれ形成されている。ノズル２５は、例えば、ポリイミドなどの高分子合成樹脂の基板にエキシマレーザ加工を施すことにより形成される。
【００３６】
そして、図３に示すように、マニホールド２３は連通孔４３ｂを介して圧力室２１に連通し、さらに、圧力室２１は、連通孔４３ａ、４５ａを介してノズル２５に連通している。このように、流路ユニット４０内には、マニホールド２３から圧力室２１を経てノズル２５に至る複数の個別インク流路（液体流路）が形成されている。
【００３７】
次に、圧電アクチュエータ５０について説明する。図３、４に示すように、圧電アクチュエータ５０は、流路ユニット４０の上面（キャビティプレート４１の上面）に配置された導電性を有する振動板５１と、振動板５１の表面に複数の圧力室２１に跨って連続的に形成された圧電材料層５３と、圧電材料層５３の振動板５１とは反対側の面において複数の圧力室２１にそれぞれ対応して形成された複数の個別電極５５とを備えている。
【００３８】
振動板５１は、ステンレス鋼製の板であり、その形状は流路ユニット４０を構成するプレート４１〜４７と等しい。振動板５１は、複数の圧力室２１の開口を塞ぐように、キャビティプレート４１の上面に積層されて接合されている。また、振動板５１は、複数の個別電極５５に対向して個別電極５５と振動板５１との間の圧電材料層５３に電界を作用させる共通電極を兼ねている。なお、振動板５１は常にグランド電位に保持されている。
【００３９】
振動板５１の表面には、チタン酸鉛とジルコン酸鉛との固溶体であり強誘電体であるチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）を主成分とする圧電材料層５３が形成されている。本実施の形態においては、圧電材料層５３は、超微粒子材料を高速で衝突させて堆積させるエアロゾルデポジション法（ＡＤ法）を用いて形成されている。なお、圧電材料層５３の形成方法としては、ゾルゲル法、スパッタ法、水熱合成法、あるいは、ＣＶＤ（化学蒸着）法を用いることもできる。
【００４０】
図２に示すように、圧力室２１と同一の形状、すなわち略楕円形状を有する複数の個別電極５５が、圧電材料層５３の表面の、平面視で圧力室２１に重なる位置にそれぞれ形成されている。つまり、個別電極５５と圧力室２１とは、圧電材料層５３の表面の全面に亘って対向している。ここで、個別電極５５は、金などの導電性材料からなる。また、圧電材料層５３の表面において、複数の個別電極５５の一端部（平面視でマニホールド２３と重なっている側の端部）には、端子部５４がそれぞれ形成されている。端子部５４は、フレキシブルプリント配線板等の可撓性を有する配線部材を介してドライバＩＣ等の駆動回路と接続されており、複数の個別電極５５に対して選択的に駆動電位が印加される。
【００４１】
なお、以下の説明において、圧電材料層５３の振動板５１と個別電極５５との間に挟まれている部分（製造工程の説明においては、完成した際に振動板５１と個別電極５５との間に挟まれることになる部分）を「動作部」と称する。すなわち、圧電材料層５３の動作部２は、圧力室２１の形状と同一の形状を有しており、圧力室２１と圧電材料層５３の動作部２とは、圧電材料層５３の表面の全面に亘って対向している。
【００４２】
圧電材料層５３は、その厚み方向に分極されている。より詳細には、図３、４において矢印で示すように、動作部２の中央部分２ａは、上向き（振動板５１側から個別電極５５側に向かう方向）に分極されており、動作部２の中央部分２ａを除く縁部分２ｂは、下向き（個別電極５５側から振動板５１側に向かう方向）に分極されている。つまり、動作部２の、中央部分２ａと縁部分２ｂとは、互いに反対方向に分極されている。なお、本実施の形態においては、上向きに分極される中央部分２ａと下向きに分極される縁部分２ｂとは僅かに離隔しており、この隙間に分極されていない部分が存在している。
【００４３】
ここで、圧電アクチュエータ５０の作用について説明する。図５に示すように、複数の個別電極５５に対して選択的に正の駆動電位（本実施の形態では、２４Ｖとする）が印加されると、駆動電位が印加された個別電極５５と振動板５１との電位が異なる状態となり、圧電材料層５３の、当該個別電極５５に対応する動作部２には、下向き（個別電極５５側から振動板５１側に向かう方向）の電界が生じる。このとき、当該動作部２の中央部分２ａは、上述のように上向きに分極されており、電界方向と分極方向とが反対方向であるので、圧電横効果によって分極方向である厚み方向と直交する水平方向に伸長する。一方、当該動作部２における縁部分２ｂは、上述のように下向きに分極されており、電界方向と分極方向とが同一方向であるので、水平方向に収縮する。
【００４４】
そして、動作部２の中央部分２ａの水平方向への伸長により、振動板５１の、動作部２の中央部分２ａに対応する箇所は、圧力室２１とは反対側に凸となるように湾曲する。一方、振動板５１の、動作部２の縁部分２ｂに対応する箇所の、流路ユニット４０に接合されている側の端部は変形できない。そのため、動作部２の縁部分２ｂの水平方向への収縮により、振動板５１の、動作部２の縁部分２ｂに対応する箇所の、流路ユニット４０に接合されている側とは反対側の端部が圧力室２１とは反対側に変位するように湾曲する。これにより、図５において破線で示すように、圧電アクチュエータ５０の、動作部２に対応する箇所、すなわち圧力室２１と対向している箇所が、圧力室２１とは反対側に凸となるように湾曲する。この結果、圧力室２１の容積が増大する。その後圧力室２１内の圧力が負から正になるタイミングで駆動電圧の印加を止めて、圧力室２１の容積を元に戻すと、圧力室２１に連通するノズル２５からインクの液滴が吐出される。このように、本実施の形態のインクジェットヘッド２０では、引き打ちが行われる。
【００４５】
次に、図６〜１０を参照しつつ、圧電アクチュエータ５０の製造工程の一例について説明する。図６は、圧電アクチュエータの製造工程を示すフローチャートである。図７〜１０は、圧電アクチュエータの製造過程におけるインクジェットヘッドを示しており、（ａ）は部分上面図（記録用紙と対向する側とは反対側からみた図）、（ｂ）は断面図である。
【００４６】
まず、共通電極として機能する振動板５１の表面にＡＤ法によって圧電材料層５３を形成する（ステップＳ１：第１の電極形成工程）。続いて、ステップＳ１で形成された圧電材料層５３の振動板５１とは反対側の面（以下の説明において、単に「圧電材料層５３の表面」と称する）の、動作部２に対応する領域（すなわち、図７において圧力室２１を示す破線で囲まれた領域に相当する）に、動作部２を分極するための複数の第１および第２の分極電極６１、６２を形成し、且つ、圧電材料層５３の表面に、複数の第１の分極電極６１を互いに接続する第１の接続線６５、および複数の第２の分極電極６２を互いに接続する第２の接続線６６を形成する（ステップＳ２：第１および第２の分極電極形成工程、第１および第２の接続線形成工程）。
【００４７】
このとき、図７に示すように、第１の分極電極形成工程で形成される第１の分極電極６１は、圧電材料層５３の表面の、動作部２の中央部分２ａに対応する領域（第１領域５３ａ）に形成される。すなわち、第１の分極電極６１は、圧電材料層５３の表面の、当該領域と相似形状の略楕円形状の領域に形成される。第２の分極電極形成工程で形成される第２の分極電極６２は、圧電材料層５３の表面の、動作部２の縁部分２ｂに対応する領域（第２領域５３ｂ）に形成される。、すなわち、第２の分極電極６２は、圧電材料層５３の表面の、当該領域の縁に沿う略Ｕ字形状の領域に形成される。なお、第１の分極電極６１と第２の分極電極６２との間には、１５〜２０μｍ程度の隙間が形成される。
【００４８】
また、第１の接続線形成工程で形成される第１の接続線６５は、略楕円形状の第１の分極電極６１の長軸軸方向一端部（図７（ａ）中右側端部）に繋がるように形成される。第２の接続線形成工程で形成される第２の接続線６６は、略Ｕ字形状の第２の分極電極６２の湾曲部分（図７（ａ）における左側端部）に繋がるように形成される。なお、図７（ａ）、８（ａ）においては、第１の分極電極６１と第１の接続線６５との境界、および第２の分極電極６２と第２の接続線６６との境界線をそれぞれ一点鎖線で示している。本実施の形態においては、第１および第２の分極電極６１、６２、ならびに第１および第２の接続線６５、６６は、スクリーン印刷によって一度に形成される。
【００４９】
次に、図８に示すように、第１の分極電極６１の電位を−６０Ｖとする。このとき、圧電材料層５３の、グランド電位に保持されている振動板５１と第１の分極電極６１とに挟まれている中央部分２ａに、上向き（振動板５１側から第１の分極電極６１側に向かう方向）の電界が印加される（第１の分極工程）。さらに、第２の分極電極６２の電位を６０Ｖとすると、圧電材料層５３の、振動板５１と第２の分極電極６２とに挟まれている縁部分２ｂに、下向き（第２の分極電極６２側から振動板側に向かう方向）の電界が印加される（第２の分極工程）（ステップＳ３）。これにより、図８（ｂ）に示すように、動作部２の、上向きの電界が作用する中央部分２ａは上向きに分極され、下向きの電界が作用する縁部分２ｂは下向きに分極される。
【００５０】
そして、図９に示すように、圧電材料層５３の表面の、動作部２に対応する領域全体に個別電極５５を形成する（ステップＳ４：第２の電極形成工程）。このとき、圧電材料層５３の表面の、動作部２に対応する領域（対応領域）には、第１および第２の分極電極６１、６２と、第１の接続線６５の一部とが形成されているので、対応領域の、第１および第２の分極電極６１、６２、ならびに第１の接続線６５が形成されていない部分に、電極を形成し、対応領域全体に電極が形成されるようにする。なお、第１および第２の分極電極６１、６２、ならびに第１の接続線６５に重ねるように電極を形成してもよい。
【００５１】
その後、第１の接続線６５を分断して、第１の接続線６５による複数の個別電極５５間の接続を絶つ（ステップＳ５：第１の接続線分断工程）。図１０に示すように、本実施の形態においては、第１の接続線６５は、対応領域に形成されており個別電極５５の一部となった部分、および個別電極５５の長軸方向一端（図中右端）に形成される端子部５４となる部分を残して除去される。最後に、第２の接続線６６を分断して、第２の接続線６６による複数の個別電極５５間の接続を絶つ（ステップＳ６：第２の接続線分断工程）。図１０に示すように、本実施の形態においては、第２の接続線６６は全て除去されるが、個別電極５５間の接続を絶つように少なくとも一部分が除去されればよい。なお、ステップＳ５、６において、第１および第２の接続線６５、６６は、例えばレーザ光の照射や研磨等によって除去される。これにより、図１０に示すように、圧電材料層５３の表面の、動作部２に対応する複数の対応領域には、電気的に個々に独立した個別電極５５がそれぞれ形成される。
【００５２】
なお、上述の手順は一例であり、適宜変更可能である。例えば、第１の分極工程は、第１の分極電極形成工程および第１の電極形成工程の後に行われるものであり、第２の分極工程は、第２の分極電極形成工程および第１の電極形成工程の後に行われるものであるという条件さえ満たせば、ステップＳ１〜ステップＳ３の各工程はどのような順番で行われてもよい。例えば、ステップＳ２における第１および第２の分極電極形成工程、ならびに第１および第２の接続線形成工程の４つの工程は、それぞれ別々に行われてもよい。あるいは、ステップＳ３における第１および第２の分極工程は、それぞれ別々に行われてもよい。この場合には、第１および第２の分極工程の際に、第１および第２の分極電極６１、６２に同時に異なる電位を印加することによって、第１の分極電極６１と第２の分極電極６２との間で放電が生じるのを防ぐことができる。
【００５３】
また、上述の手順は、圧電アクチュエータ５０の製造手順についての説明であり、流路ユニット４０を含めたインクジェットヘッド２０の製造手順については問題としていない。製造過程を示す図７〜１０には、振動板５１が流路ユニット４０に接合されている状態が示されているが、例えば、振動板５１を流路ユニット４０に接合しない状態で圧電アクチュエータ５０を製造し、その後流路ユニット４０に接合してもよいし、振動板５１を未完成の流路ユニット４０（例えば、ノズルプレート４７が未だ接合されていないもの）に接合した状態で圧電アクチュエータ５０を製造し、その後流路ユニット４０を完成させてもよい。
【００５４】
以上のように、本実施の形態では、圧電材料層５３の表面の、動作部２の中央部分２ａに対応する第１領域５３ａに第１の分極電極６１を形成し、縁部分２ｂに対応する第２領域５３ｂに第２の分極電極６２を形成する。そして、グランド電位に保持されている振動板５１と第１の分極電極６１との間に上向きの電界を印加することによって、動作部２の中央部分２ａを上向きに分極する。さらに、振動板５１と第２の分極電極６２との間に下向きの電界を印加することによって、動作部２の縁部分２ｂを下向きに分極する。その後、圧電材料層５３の表面の、動作部２に対応する対応領域全体に個別電極５５を形成する。したがって、個別電極５５に駆動電位を印加して動作部２に電界を作用させた際に、動作部２の中央部分２ａと縁部分２ｂとは、電界方向と直交する方向に沿った伸縮特性が互いに逆となる。すなわち、中央部分２ａは伸長し、縁部分２ｂは収縮することとなる。その結果、圧電アクチュエータ５０における動作部２に対応する箇所、すなわち、圧力室２１と対向している箇所の中央部分と縁部分とは、その厚み方向に沿って互いに逆方向に自発的に湾曲することとなる。よって、圧力室２１と対向している箇所の中央部分のみが自発的に湾曲し、縁部分が中央部分に引きずられて湾曲する場合と比べて、圧電アクチュエータ５０を大きく変形させることができる。その結果、低い駆動電圧であっても、圧電アクチュエータ５０に対して、ノズル２５からインクを吐出させるのに充分な変形量を付与することが可能となる。具体的には、動作部の、中央部分と縁部分とで、分極の向きを反転させることにより、中央部分と縁部分とが同じ向きに分極している従来の圧電アクチュエータと比べて、約４割低い電圧を印加した場合であっても、同等の変形量を得ることができる。例えば、従来の圧電アクチュエータにおいて、所定の変形量を得るために４０Ｖの電圧を印加する必要があった場合において、本実施形態の圧電アクチュエータでは、約２４Ｖの電圧を印加すればよい。
【００５５】
また、本実施の形態では、振動板５１が導電性を有しており、共通電極を兼ねている。したがって、振動板５１の表面に圧電材料層５３を形成する工程が共通電極を形成する第１の電極形成工程に相当することとなる。よって、振動板５１の表面に圧電材料層５３を形成する工程の他に、第１の電極形成工程を特別に設ける必要がないので、工程数を削減することができる。
【００５６】
さらに、本実施の形態では、第１の分極電極６１と第２の分極電極６２とが互いに離隔された状態に形成され、第１の分極工程と第２の分極工程とが同時に行われる。したがって、第１および第２の分極工程を別々に行う場合と比べて製造工程に掛かる時間を短縮することができる。
【００５７】
加えて、本実施の形態では、第１および第２の分極電極形成工程、ならびに第１および第２の接続線形成工程が同時に行われる。したがって、第１および第２の分極電極形成工程、ならびに第１および第２の接続線形成工程を別々に行う場合と比べて製造工程に掛かる時間を短縮することができる。
【００５８】
さらに、本実施の形態では、ステップＳ３における第１および第２の分極工程が行われる前に、圧電材料層５３の表面の、複数の動作部２に対応する対応領域に形成された複数の第１の分極電極６１を互いに接続する第１の接続線６５と、複数の第２の分極電極６２を互いに接続する第２の接続線６６とが形成される。そして、ステップＳ３における第１および第２の分極工程が行われた後、圧電材料層５３の表面の、動作部２に対応する領域に個別電極５５を形成してから、第１および第２の接続線６５、６６を分断することにより、個別電極５５間の接続を絶つ。したがって、例えば、配線ケーブル等によって複数の第１の分極電極６１間を接続し、第２の分極電極６２間を接続する場合と比べて、第１の分極電極６１間及び、第２の分極電極６２間をそれぞれ容易に接続することができる。
【００５９】
また、本実施形態では、ステップＳ４における個別電極５５を形成する第２の電極形成工程の後に、第１の接続線６５を分断する第１の接続線分断工程と、第２の接続線６６を分断する第２の接続線分断工程とが行われる。第１および第２の接続線分断工程において、第１および第２の接続線６５、６６の一部のみを除去し、その後個別電極５５を形成する場合には、個別電極５５の縁がぼやけることにより、個別電極５５と第１および／または第２の接続線６５、６６の残りの部分とが接触してショートすることがある。しかしながら、上述の構成によると、第１および第２の接続線分断工程において、第１および第２の接続線６５、６６の一部のみを除去する場合であっても、個別電極５５と第１および／または第２の接続線６５、６６の残りの部分とが接触することがないので、個別電極５５と第１および／または第２の接続線６５、６６とのショートを防止することができる。
【００６０】
また、本実施の形態では、動作部２の中央部分２ａは上向きに分極され、縁部分２ｂは下向きに分極されている。個別電極５５に駆動電位を付与して、動作部２に下向きの電界を印加すると、動作部２の中央部分２ａは電界方向と直交する方向に伸長し、動作部２の縁部分２ｂは電界方向と直交する方向に収縮する。したがって、このとき圧電アクチュエータ５０の、中央部分２ａに対応する箇所は、圧力室２１とは反対側に凸となり、縁部分２ｂに対応する箇所は、流路ユニット４０に接合されている側とは反対側の端部が圧力室２１とは反対側に変位するように湾曲するので、圧力室２１の容積を大きくすることができる。これにより、引き打ちを実現することができる。ノズル２５からインクを吐出しない時には個別電極５５をグランド電位にすることができるので、圧電材料層５３の劣化が防止され、圧電アクチュエータ５０の動作の信頼性が向上する。
【００６１】
なお、本実施の形態では、第２の分極電極６２が略Ｕ字状に形成されている。圧電材料層５３の縁部分２ｂは、その全周に亘って分極されるものではなく、圧力室２１の長軸方向の一端部分は分極されていない。そのため、この分極されていない部分は圧電アクチュエータ５０の変形には寄与しない。しかし、本実施の形態のように、圧力室２１が平面視で一方向（長軸方向）に長い場合は、長軸方向の端部は短軸方向の端部よりも変形しずらいので、圧電アクチュエータ５０全体の変形量にはさほど影響はない。つまり、本実施の形態のように、圧力室２１が平面視で一方向に長尺な形状を有している場合は、圧電材料層５３の縁部分２ｂのうちの、短軸方向の端部付近さえ分極しておけば、圧電アクチュエータ５０を十分に変形させることができる。
【００６２】
ここで、図１１を参照しつつ、第１の実施の形態の変形例について説明する。図１１は、本変形例にかかるインクジェットヘッドの断面図であり、第１の実施の形態の図５に対応する。本変形例は、第１の実施の形態における圧電材料層５３の動作部２の分極方向を変更したものである。
【００６３】
図１１に示すように、圧電材料層１５３の、動作部４の中央部分４ａは下向きに分極されており、縁部分４ｂは上向きに分極されている。したがって、振動板１５１をグランド電位に保持した状態で、複数の個別電極１５５に対して選択的に正の駆動電位を印加すると、圧電材料層１５３における動作部４には、下向きの電界が生じる。このとき、駆動電位が印加された個別電極１５５に対応する、動作部４の中央部分４ａの分極方向は、電界方向と同じであるので、分極方向（圧電材料層１５３の厚さ方向）に直交する水平方向に収縮する。一方、動作部４の縁部分４ｂの分極方向は、電界方向と反対であるので、分極方向に直交する水平方向に伸長する。
【００６４】
そして、動作部４の中央部分４ａが水平方向に収縮するので、振動板１５１の、動作部４の中央部分４ａに対応する箇所は、圧力室２１側に凸となるように湾曲する。一方、振動板１５１の、動作部４の縁部分４ｂに対応する箇所は、流路ユニット４０に接合されている端部（第１の端部１５１ａ）と、流路ユニット４０に接合されている側とは反対側の端部側の端部（第２の端部１５１ｂ）を有する。ここで、動作部４の縁部分４ｂが水平方向へ伸長する際、振動板１５１の、第１の端部１５１ａ付近は流路ユニット４０に接合されており変形できないが、振動板１５１の、第２の端部１５１ｂ付近は圧力室２１側に向かって湾曲する。つまり、図１１において破線で示すように、圧電アクチュエータ１５０の、動作部４に対応する箇所、すなわち圧力室２１と対向している箇所が、圧力室２１側に凸となるように湾曲する。これにより、圧力室２１の容積が減少し、圧力室２１内のインクに吐出圧力が付与され、圧力室２１に連通するノズル２５からインクの液滴が吐出される。このように、本実施の形態の圧電アクチュエータ１５０を備えたインクジェットヘッド１２０では、押し打ちが行われる。
【００６５】
本変形例によると、第１の実施の形態と同様に、低い駆動電圧であっても、圧電アクチュエータ１５０に対して、ノズル２５からインクを吐出させるのに充分な変形量を付与することが可能となる。
＜第２の実施の形態＞
次に、図１２〜１７を参照しつつ、本発明の第２の実施の形態について説明する。図１２は、本実施の形態の圧電アクチュエータの製造工程を示すフローチャートである。図１３〜１７は、圧電アクチュエータの製造過程におけるインクジェットヘッドであり、（ａ）は部分上面図（記録用紙と対向する側とは反対側からみた図）、（ｂ）は断面図である。
【００６６】
本実施の形態は、圧電アクチュエータ２５０の構成を除いては、第１の実施の形態と同様である。第２の実施の形態に係る圧電アクチュエータ２５０の構成と、第１の実施の形態に係る圧電アクチュエータ５０の構成との主な相違点は、圧電アクチュエータ５０では、圧電材料層５３の動作部２における互いに逆向きに分極される中央部分２ａと縁部分２ｂとが離隔しており、この隙間に分極されない部分が存在するが、本実施の形態の圧電アクチュエータ２５０は、圧電材料層２５３の動作部６における互いに逆方向に分極される中央部分６ａと縁部分６ｂとが隙間なく形成されていることである。なお、以下の説明において、第１の実施の形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を付して適宜その説明を省略する。
【００６７】
図１７は、圧電アクチュエータ２５０が完成した状態を表している。図１７に示すように、本実施の形態の圧電アクチュエータ２５０は、第１の実施の形態と同様に、圧電材料層２５３の、動作部６の中央部分６ａが上向きに分極されており、縁部分６ｂが下向きに分極されている。そして、上向きに分極される中央部分６ａと下向きに分極される縁部分６ｂとは、隙間なく形成されている。したがって、個別電極２５５に正の駆動電位を印加し、動作部６に下向きの電界を印加すると、圧電アクチュエータ２５０の、動作部６に対応する箇所、すなわち圧力室２１と対向している箇所が、圧力室２１とは反対側に凸となるように湾曲する。
【００６８】
続いて、本実施の形態の圧電アクチュエータの製造工程の一例について説明する。
【００６９】
まず、共通電極として機能する振動板２５１の表面にＡＤ法によって圧電材料層２５３を形成する（ステップＳ１１：第１の電極形成工程）。次に、ステップＳ１１で形成された圧電材料層２５３の表面の各動作部６に対応する領域（対応領域）の中央部分に、圧電材料層２５３の動作部６を分極するための第１の分極電極２６１を形成し、且つ、対応領域に形成される第１の分極電極２６１間を互いに接続する接続線２６５を形成する（ステップＳ１２：第１の分極電極形成工程、接続線形成工程）。なお、本実施の形態においては、第１の分極電極２６１および接続線２６５は、スクリーン印刷によって一度に形成される。
【００７０】
図１３に示すように、第１の分極電極形成工程で形成される第１の分極電極２６１は、圧電材料層２５３の動作部６に対応する領域における中央部分よりも一回り大きな領域に形成される。より詳細には、完成した圧電アクチュエータ２５０において上向きに分極されている領域（圧電材料２５３の、中央部分６ａに対応する領域；図１３（ａ）において二点破線で囲まれた略楕円形状の領域）よりも一回り大きな領域に形成される。また、接続線形成工程で形成される接続線２６５は、略楕円形状の第１の分極電極２６１の長軸軸方向一端部（図１３（ａ）中右側端部）に繋がるように形成される。なお、図１３（ａ）においては、第１の分極電極２６１と接続線２６５との境界を一点鎖線で示している。第１の分極電極２６１および接続線２６５は一度に形成される。
【００７１】
続いて、図１３に示すように、第１の分極電極２６１の電位を−６０Ｖとし、圧電材料層２５３の、グランド電位に保持されている振動板２５１と第１の分極電極２６１とに挟まれている部分に電界を印加し、当該部分を上向きに分極する（ステップＳ１３：第１の分極工程）。その後、図１４に示すように、接続線２６５を除去しないように、第１の分極電極２６１のみを除去する（ステップＳ１４：分極電極除去工程）。すなわち、このとき、図１４（ａ）に示すように、接続線２６５は、圧電材料層２５３の表面の、略楕円形状の動作部６に対応する領域の長軸方向一端部（図中右端）の縁部分に繋がっている。
【００７２】
さらに、圧電材料層２５３の表面の、動作部６の縁部分６ｂに対応する領域に第２の分極電極２６２を形成する（ステップＳ１５：第２の分極電極形成工程）。図１５に示すように、第２の分極電極形成工程で形成される第２の分極電極２６２は、動作部６の縁に沿う略Ｏ字形状の領域に形成される。すなわち、第２の分極電極２６２は、動作部６における縁の全周に亘って形成される。このとき、上述のように、ステップＳ１４の工程において残されている接続線２６５によって、圧電材料層２５３の、複数の動作部６に対応する領域にそれぞれ形成される第２の分極電極２６２が互いに接続される。また、略Ｏ字形状に形成される第２の分極電極２６２によって囲まれる領域、すなわちステップＳ１５の状態で、圧電材料層２５３の表面の、動作部６に対応する領域における電極が形成されていない領域は、ステップＳ１２において第１の分極電極２６１が形成された領域（図１５（ａ）において二点鎖線で囲む領域）よりも一回り小さくなっている。つまり、第１の分極電極２６１が形成される領域と、第２の分極電極２６２が形成される領域とは部分的に重なる。
【００７３】
次に、図１５に示すように、第２の分極電極２６２の電位を６０Ｖとし、圧電材料層２５３のグランド電位に保持されている振動板２５１と第２の分極電極２６２とに挟まれている部分に電界を印加する（ステップＳ１６：第２の分極工程）。その後、図１６に示すように、圧電材料層２５３の表面における各動作部６に対応する領域全体に個別電極２５５を形成する（ステップＳ１７：第２の電極形成工程）。このとき、圧電材料層２５３の動作部６に対応する領域には、第２の分極電極２６２が形成されているので、圧電材料層２５３の、動作部６に対応する領域において、第２の分極電極２６２が形成されていない部分に電極を形成し、動作部６に対応する領域全体の電極が形成されるようにする。なお、第２の分極電極２６２に重ねるように電極を形成してもよい。
【００７４】
最後に、接続線２６５を分断して、複数の動作部６に対応する複数の個別電極２５５同士の接続を絶つ（ステップＳ１８）。本実施の形態においては、図１７に示すように、接続線２６５は、動作部６に対応する領域に形成されており個別電極２５５の一部となった部分、および個別電極２５５の長軸方向一端（図１７（ａ）中右端）に形成される端子部２５４となる部分を残して除去される。これにより、図１７に示すように、圧電材料層２５３の表面の、動作部６に対応する領域には、電気的に個々に独立した個別電極２５５が形成される。
【００７５】
なお、上述の手順は一例であり、適宜変更可能である。例えば、ステップＳ１２における第１の分極電極形成工程、および接続線形成工程の２つの工程は、それぞれ別々に行われてもよい。
【００７６】
以上のように、本実施の形態では、第１の実施の形態と同様に、低い駆動電圧であっても、圧電アクチュエータ２５０に対して、ノズル２５からインクを吐出させるのに充分な変形量を付与することが可能となる。
【００７７】
また、本実施の形態では、ステップＳ１２において形成した第１の分極電極２６１を用いて、ステップＳ１３において第１の分極工程を行う。その後、ステップＳ１４において第１の分極電極２６１を除去し、ステップＳ１５において形成した第２の分極電極２６２を用いて、ステップＳ１６において第２の分極工程を行う。したがって、第１の分極工程を行う際に、第２の分極電極２６１は圧電材料層２５３の表面に存在しておらず、第２の分極工程を行う際に、第１の分極電極２６１は圧電材料層２５３の表面に存在していない。そのため、動作部６の中央部分６ａおよび縁部分６ｂをそれぞれ、異なる方向に分極する際に、これらの２つの領域を離隔することなく形成できる。よって、動作部６に、分極方向が互いに異なる２つの領域が離隔して形成されている場合と比べて、動作部６の全領域が圧電アクチュエータ２５０の変形に寄与するので、駆動効率を向上させることができる。
【００７８】
さらに、本実施の形態では、圧電材料層２５３の表面の、第１の分極電極２６１が形成される領域と、第２の分極電極２６２が形成される領域とが部分的に重なっている。したがって、中央部分６ａおよび縁部分６ｂを、確実に隙間なく形成することができる。
【００７９】
加えて、本実施の形態では、第２の分極電極２６２は、動作部６における縁の全周に亘って形成され、第１の分極工程が行われた後に、第２の分極工程が行われる。したがって、動作部６内における環状の縁部分６ｂに対応する領域を、中央部分６ａの分極方向とは反対方向に分極させることができる。つまり、圧電アクチュエータ２５０における縁部分６ｂに対応する箇所全周を自発的に変形させることができるので、駆動効率をさらに向上させることができる。
【００８０】
また、本実施の形態では、ステップＳ１２において第１の分極電極２６１、および複数の第１の分極電極２６１同士を互いに接続する接続線２６５を形成した後、ステップＳ１４において、接続線２６５を除去しないように、第１の分極電極２６１のみを除去し、ステップＳ１５において接続線２６５によって互いに接続されるように複数の第２の分極電極２６２を形成する。したがって、例えば、配線ケーブル等によって複数の第１の分極電極２６１間を接続し、第２の分極電極２６２間を接続する場合と比べて、容易に接続することができる。さらに、１回の接続線形成工程で形成された接続線２６５が、第１の分極工程時には複数の第１の分極電極２６１間を接続し、第２の分極工程時には複数の第２の分極電極２６２間を接続することとなるので、複数の第１の分極電極２６１間を接続する接続線と、複数の第２の分極電極２６２間を接続する接続線とを別工程で形成する場合に比べて、工程数を削減することができる。
＜第３の実施の形態＞
次に、図１８、１９を参照しつつ、本発明の第３の実施の形態について説明する。図１８は、本実施の形態のインクジェットヘッドの断面図であり、第１の実施の形態の図５に対応する。図１９は、本実施の形態の圧電アクチュエータの製造工程を示すフローチャートである。本実施の形態は、圧電アクチュエータ３５０の構成を除いては、第１の実施の形態と同様である。第３の実施の形態に係る圧電アクチュエータ３５０の構成と、第１の実施の形態に係る圧電アクチュエータ５０の構成との主な相違点は、圧電アクチュエータ５０では、振動板５１が共通電極として機能するが、本実施の形態の圧電アクチュエータ３５０は、振動板３５１とは別に共通電極３５６が設けられていることである。なお、以下の説明において、第１の実施の形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を付して適宜その説明を省略する。
【００８１】
図１８に示すように、圧電アクチュエータ３５０は、流路ユニット４０の上面に配置された振動板３５１と、振動板３５１の表面に形成された絶縁膜３５２と、絶縁膜３５２の表面に複数の圧力室２１にそれぞれ対応して形成された複数の個別電極３５５と、個別電極３５５が形成された絶縁膜３５２の表面に形成された圧電材料層３５３と、圧電材料層３５３の表面に形成された共通電極３５６とを備えている。
【００８２】
振動板３５１は、第１の実施の形態と同様に、複数の圧力室２１の開口を塞ぐ状態でキャビティプレート４１の上面に積層されて接合されている。なお、本実施の形態においては、振動板３５１は、ステンレス鋼製であるが、例えば、表面酸化処理が施されたシリコン、合成樹脂、ガラス材料、あるいは、セラミックス材料等の非導電性材料からなるものであってもよい。
【００８３】
振動板３５１の表面には、アルミナ、ジルコニア等のセラミックス材料などからなる絶縁膜３５２がＡＤ法によって形成されている。絶縁膜３５２の表面には、第１の実施の形態と同様に、圧力室２１と同一の形状を有しており、導電性材料からなる個別電極３５５が、平面視で対応する圧力室２１に重なる位置にそれぞれ形成されている。なお、絶縁膜３５２の表面には、各個別電極３５５をフレキシブルプリント配線板等の配線部材を介してドライバＩＣ等の駆動回路と接続するための図示しない配線も形成されている。これにより、複数の個別電極３５５に対して選択的に駆動電位が印加される。
【００８４】
個別電極３５５が形成された絶縁膜３５２の表面には、第１の実施の形態と同様に、ＰＺＴを主成分とする圧電材料層３５３がＡＤ法によって形成されている。圧電材料層３５３は、複数の圧力室２１に跨って連続的に形成されている。圧電材料層３５３の表面には、複数の個別電極３５５に亘って共通に、導電性材料からなる共通電極３５６が形成されている。共通電極３５６は、常にグランド電位に保持されている。
【００８５】
圧電材料層３５３は、第１の実施の形態と同様に、個別電極３５５と共通電極３５６とによって挟まれた動作部８の中央部分８ａは、圧電材料層３５３の厚み方向上向き（個別電極３５５側から共通電極３５６側に向かう方向）に分極され、縁部分８ｂについては、厚み方向下向き（共通電極３５６側から個別電極３５５側に向かう方向）に分極されている。
【００８６】
ここで、圧電アクチュエータ３５０の作用について説明する。図１８に示すように、複数の個別電極３５５に対して選択的に正の駆動電位（本実施の形態では、２４Ｖとする）が印加されると、圧電材料層３５３における動作部８には、上向き（個別電極３５５側から共通電極３５６側に向かう方向）の電界が生じる。このとき、駆動電位が付与された個別電極３５５に対応する、動作部８の中央部分８ａは、上述のように上向きに分極されており、電界方向と分極方向とが同一方向であるので、圧電横効果によって分極方向である厚み方向と直交する水平方向に収縮する。一方、動作部８における縁部分８ｂは、上述のように下向きに分極されており、電界方向と分極方向とが反対方向であるので、水平方向に伸長する。
【００８７】
そして、動作部８の中央部分８ａが水平方向に収縮する際に、振動板３５１の、動作部８の中央部分８ａに対応する箇所は、圧力室２１側に凸となるように湾曲する。一方、振動板３５１の、動作部８の縁部分８ｂに対応する箇所の、流路ユニット４０に接合されている側の端部は変形できない。そのため、動作部８の縁部分８ｂが水平方向へ収縮する際、振動板３５１の、動作部８の縁部分８ｂに対応する箇所の、流路ユニット４０に接合されている側とは反対側の端部が圧力室２１側に変位するように湾曲する。つまり、図１８において破線で示すように、圧電アクチュエータ３５０の動作部８に対応する箇所、すなわち圧力室２１と対向している箇所が、圧力室２１側に凸となるように湾曲する。これにより、圧力室２１の容積が減少し、圧力室２１内のインクに吐出圧力が付与され、圧力室２１に連通するノズル２５からインクの液滴が吐出される。このように、本実施の形態の圧電アクチュエータ３５０を備えたインクジェットヘッド３２０では、押し打ちが行われる。
【００８８】
次に、図１９を参照しつつ、本実施の形態の圧電アクチュエータの製造工程の一例について説明する。
【００８９】
まず、振動板３５１の表面に絶縁膜３５２を形成する（ステップＳ２１）。次に、ステップＳ２１で形成された絶縁膜３５２の表面の、複数の圧力室２１と対向する領域全面に、複数の個別電極３５５を形成する（ステップＳ２２：第１の電極形成工程）。このとき、各個別電極３５５をフレキシブルプリント配線板等の配線部材と接続するための配線も同時に形成する。さらに、絶縁膜３５２の、ステップＳ２２において個別電極３５５が形成された面に、ＡＤ法によって圧電材料層３５３を形成する（ステップＳ２３）。
【００９０】
続いて、第１の実施の形態と同様に、ステップＳ２３で形成された圧電材料層３５３の表面の、各動作部８の中央部分８ａに対応する領域に、第１の分極電極６１を形成し、縁部分８ｂに対応する領域に第２の分極電極６２を形成する。複数の第１の分極電極６１間を互いに接続する接続線６５を形成し、複数の第２の分極電極６２間を互いに接続する接続線６６を形成する（ステップＳ２４：第１および第２の分極電極形成工程、第１および第２の接続線形成工程）。
【００９１】
次に、全ての個別電極３５５の電位をグランド電位とした状態で、第１の実施の形態と同様に、第１の分極電極６１の電位を−６０Ｖとすると共に、第２の分極電極６２の電位を６０Ｖとし、圧電材料層３５３の、個別電極３５５と第１の分極電極６１とに挟まれている部分と、個別電極３５５と第２の分極電極６２とに挟まれている部分とに電界を印加する（ステップＳ２５：第１および第２の分極工程）。最後に、圧電材料層３５３の表面に、共通電極３５６を複数の個別電極３５５に亘って形成する（ステップＳ２６：第２の電極形成工程）。
【００９２】
なお、上述の手順は一例であり、適宜変更可能である。例えば、ステップＳ２４における第１および第２の分極電極形成工程、ならびに第１および第２の接続線形成工程の４つの工程は、それぞれ別々に行われてもよいし、ステップＳ２５における第１および第２の分極工程についてもそれぞれ別々に行われてもよい。
【００９３】
以上のように、本実施の形態では、第１の実施の形態と同様に、低い駆動電圧であっても、圧電アクチュエータ３５０に対して、ノズル２５からインクを吐出させるのに充分な変形量を付与することができる。
【００９４】
ここで、図２０を参照しつつ、第３の実施の形態の変形例について説明する。図２０は、本変形例にかかるインクジェットヘッドの断面図であり、第３の実施の形態の図１８に対応する。本変形例は、第３の実施の形態における圧電材料層３５３における動作部８の分極方向を変更したものである。
【００９５】
図２０に示すように、圧電材料層４５３の、動作部９の中央部分９ａは下向きに分極されており、縁部分９ｂは上向きに分極されている。したがって、共通電極４５６をグランド電位に保持した状態で、個別電極４５５に対して選択的に正の駆動電位を印加すると、圧電材料層４５３の動作部９には、上向きの電界が生じる。このとき、駆動電位が印加された個別電極４５５に対応する、動作部９の中央部分９ａは、電界と反対の向きに分極されているので、分極方向と直交する水平方向に伸長する。逆に、動作部９の縁部分９ｂは、電界と同じ向きに分極されているので、水平方向に収縮する。
【００９６】
そして、動作部９の中央部分９ａが水平方向に伸長する際、振動板４５１の、動作部９の中央部分９ａに対応する箇所は、圧力室２１とは反対側に凸となるように湾曲する。一方、振動板４５１の、動作部９の縁部分９ｂに対応する箇所の、流路ユニット４０に接合されている側の端部は変形できない。そのため、動作部９の縁部分９ｂが水平方向へ収縮する際に、前記箇所の流路ユニット４０に接合されている側とは反対側の端部が圧力室２１とは反対側に変位するように湾曲する。つまり、図２０において破線で示すように、圧電アクチュエータ４５０の動作部９に対応する箇所、すなわち圧力室２１と対向している箇所が、圧力室２１とは反対側に凸となるように湾曲する。このようにして、圧力室２１の容積を増大させ、圧力室２１内の圧力が負から正になるタイミングで圧力室２１の容積を元に戻すと、圧力室２１に連通するノズル２５からインクの液滴が吐出される。このように、本実施の形態の圧電アクチュエータ４５０を備えたインクジェットヘッド４２０では、押し打ちが行われる。
【００９７】
本変形例によると、第３の実施の形態と同様に、低い駆動電圧であっても、圧電アクチュエータ４５０に対して、ノズル２５からインクを吐出させるのに充分な変形量を付与することが可能となる。
＜第４の実施の形態＞
次に、図２１〜図２４を参照しつつ、本発明の第４の実施の形態について説明する。図２１〜図２４は、本実施の形態の圧電アクチュエータの製造過程におけるインクジェットヘッドであり、（ａ）は部分上面図（記録用紙と対向する側とは反対側からみた図）、（ｂ）は断面図である。
【００９８】
本実施の形態は、圧電アクチュエータ５５０の構成を除いては、第１の実施の形態と同様である。第４の実施の形態に係る圧電アクチュエータ５５０の構成と、第１の実施の形態に係る圧電アクチュエータ５０の構成との主な相違点は、圧電アクチュエータ５０では、個別電極５５と圧力室２１とが全面に亘って対向する（図２参照）が、本実施の形態の圧電アクチュエータ５５０は、個別電極５５５と圧力室２１とが部分的に対向していることである（図２４参照）。なお、以下の説明において、第１の実施の形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を付して適宜その説明を省略する。
【００９９】
まず、本実施の形態の圧電アクチュエータ５５０の製造工程について説明する。最初に、第１の実施の形態のステップＳ１（第１の電極形成工程）と同様に、共通電極として機能する振動板５５１の表面に圧電材料層５５３を形成する。続いて、図２１に示すように、圧電材料層５５３の表面の、動作部３の中央部分３ａに対応する領域に、それぞれ第１の分極電極５６１を形成し、縁部分３ｂに対応する領域に第２の分極電極５６２を形成する。さらに、複数の第１の分極電極５６１間を互いに接続する第１の接続線５６５を形成し、複数の第２の分極電極５６２間を互いに接続する第２の接続線５６６を形成する（第１および第２の分極電極形成工程、第１および第２の接続線形成工程）。
【０１００】
このとき、図２１（ａ）に示すように、第１の分極電極５６１が形成される動作部３の中央部分３ａは、第１の実施の形態と同様に、圧電材料層５５３の圧力室２１と対向する領域の中央部分と一致する。動作部３の縁部分３ｂには、その一端部において互いに近づく方向に鉤型に曲がった略Ｕ字型の形状の第２の分極電極５６２が形成されている。第２の分極電極は、圧電材料層５５３の、略楕円形の圧力室２１と対向する領域と、当該領域の一端部（図２１（ａ）中右端部）から、圧力室２１と対向しない領域まで延びた延長領域にわたって形成されている。なお、縁部分３ｂの一端部と、第１の分極電極５６１の長手方向一端部（図２１（ａ）中右側端部）に繋がっている第１の接続線５６５との間には隙間が形成されている。
【０１０１】
次に、図２２に示すように、第１の実施の形態のステップＳ３（第２の分極工程）と同様に、第１の分極電極５６１の電位を−６０Ｖとすると共に、第２の分極電極５６２の電位を６０Ｖとし、圧電材料層５５３の、振動板５５１と第１の分極電極５６１とに挟まれている部分と、振動板５５１と第２の分極電極５６２とに挟まれている部分とに、電界を印加する（第１および第２の分極工程）。これにより、図２２（ｂ）に示すように、動作部３の中央部分３ａは上向きに分極され、縁部分３ｂは下向きに分極される。
【０１０２】
さらに、図２３（ａ）に示すように、第１の接続線５６５を分断して、第１の接続線５６５による複数の第１の分極電極５６１間の接続を絶ち、第２の接続線５６６を分断して、第２の接続線５６６による第２の分極電極５６２間の接続を絶つ（第１および第２の接続線分断工程）。このとき、図２３（ａ）に示すように、第１の接続線５６５は、略Ｕ字型の第２の分極電極５６２の、鉤型に曲がった一対の端部によって挟まれている箇所の、第１の分極電極５６１側とは反対側（図中右側）において、第１の分極電極５６１と分断される。なお、第１の接続線５６５の分断箇所よりも第１の分極電極５６１側の部分は、端子部５５４となる。
【０１０３】
その後、図２４（ａ）に示すように、端子部５５４と、略Ｕ字型の第２の分極電極５６２（図２３（ａ）参照）における鉤型に曲がった端部との間に、端子部５５４と第２の分極電極５６２とを連結する連結電極５６４を形成する。これにより、連結電極５６４および端子部５５４を介して、第１の分極電極５６１と第２の分極電極５６２とが電気的に接続され、これらが個別電極５５５となる（第２の電極形成工程）。なお、連結電極５６４の形成には、スクリーン印刷、スパッタリング法、または化学蒸着法等の手段を適宜用いることができる。さらに、導電性ペーストを滴下させて硬化させることによって連結電極５６４を形成してもよい。
【０１０４】
以上のように、本実施の形態では、第１の実施の形態と同様に、低い駆動電圧であっても、圧電アクチュエータ５５０に対して、ノズル２５からインクを吐出させるのに充分な変形量を付与することが可能となる。
【０１０５】
ここで、図２５、２６を参照しつつ、第４の実施の形態の変形例について説明する。図２５は、本実施の形態のインクジェットヘッドを示しており、図２６は、本実施の形態のインクジェットヘッドの圧電材料層６５３を外した状態を示している。そして、図２５、２６の（ａ）は部分上面図（記録用紙と対向する側とは反対側からみた図）、（ｂ）は断面図である。本変形例は、第４の実施の形態における圧電材料層５５３の第１および第２の分極電極５６１、５６２が形成される面を変更したものである。すなわち、第１および第２の分極電極５６１、５６２は、第４の実施の形態においては、圧電材料層５５３の表面（振動板５５１とは反対側の面）に形成されるが、本変形例においては、圧電材料層６５３の振動板６５１側の面に形成される。
【０１０６】
図２５（ｂ）に示すように、圧電アクチュエータ６５０は、流路ユニット４０の上面に配置された振動板６５１と、振動板６５１の表面に形成された絶縁膜６５２と、絶縁膜６５２の表面において、第４の実施の形態と同様に、複数の圧力室２１にそれぞれ対応して形成された複数の個別電極５５５と、個別電極５５５が形成された絶縁膜６５２の表面に形成された圧電材料層６５３と、圧電材料層６５３の表面に形成された共通電極６５６とを備えている。
【０１０７】
さらに、本変形例においては、圧電材料層６５３は、略楕円形状の圧力室２１の長軸方向の長さとほぼ同様の幅（図２５中左右方向に沿う長さ）を有し、圧力室２１の配列方向（図２５（ａ）中上下方向）に沿って伸延し、複数の圧力室２１と対向している。すなわち、本変形例の圧電アクチュエータ６５０の、平面視において複数の圧力室２１によって形成される圧力室列と対向する箇所の両側には圧電材料層６５３は形成されておらず、絶縁膜６５２（または、絶縁膜６５２上に形成された電極）が露出している。
【０１０８】
続いて、本変形例の圧電アクチュエータ６５０の製造工程について説明する。まず、振動板６５１上に形成された絶縁膜６５２の表面に、第４の実施の形態と同様に、第１および第２の分極電極５６１、５６２、ならびに、第１および第２の接続線５６５、５６６を形成する（第１および第２の分極電極形成工程、第１および第２の接続線形成工程）。その後、圧電材料層６５３および共通電極６５６を形成する（第１の電極形成工程）。次に、第４の実施の形態と同様に、動作部５の中央部分５ａを上向きに分極し、縁部分５ｂを下向きに分極する（第１および第２の分極工程）。
【０１０９】
さらに、第４の実施の形態と同様に、第１および第２の接続線５６５、５６６を分断し（第１および第２の接続線分断工程）、最後に、端子部５５４と、略Ｕ字型の第２の分極電極５６２における鉤型に曲がった端部との間に連結電極５６４を形成し、第１の分極電極５６１と第２の分極電極５６２とを電気的に接続して、個別電極５５５を形成する（第２の電極形成工程）。なお、図２５（ａ）に示すように、第１および第２の接続線分断工程において第１および第２の接続線５６５、５６６を分断する箇所、および第２の電極形成工程において連結電極５６４を形成する端子部５５４と第２の分極電極５６２の端部との間は、いずれも圧電材料層５５３が形成されていない場所に位置している。
【０１１０】
本変形例によると、第４の実施の形態と同様に、低い駆動電圧であっても、圧電アクチュエータ６５０に対して、ノズル２５からインクを吐出させるのに充分な変形量を付与することが可能となる。また、本変形例の場合には、積層された複数の圧電材料層であって、各層の間にそれぞれ電極が形成されている圧電材料層を用いることができる。２つの圧電層に挟まれた電極であっても、圧電材料層が形成されていない場所において接続及び／又は分断することができるからである。
【０１１１】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて、様々な設計変更を行うことが可能なものである。例えば、上述の第１〜第４の実施の形態、およびそれらの変形例では、複数の第１および第２の分極電極６１、６２（２６１、２６２、５６１、５６２）が第１および第２の接続線６５、６６（５６５、５６６：接続線２６５）によって互いに接続されている場合について説明したが、第１および第２の接続線６５、６６（５６５、５６６：接続線２６５）はなくてもよい。
【０１１２】
また、上述の第１〜第３の実施の形態、およびそれらの変形例では、動作部２（４、６、８、９）が、圧力室２１の平面視形状と同一の平面視形状を有しており、圧力室２１と全面に亘って対向している場合について説明したが、これは限られない。例えば、動作部２（４、６、８、９）は、圧力室２１の平面視形状よりも一回り大きな平面視形状を有していてもよい。この場合、圧電アクチュエータ５０（１５０、２５０、３５０、４５０）を圧力室２１と対向している部分の周囲から自発的に変形させることができるので、圧電アクチュエータ５０（１５０、２５０、３５０、４５０）の駆動効率を一層向上させることができる。
【０１１３】
また、上述の第１の実施の形態、その変形例、第２の実施の形態、および第３の実施の形態では、分極を行う際に、共通電極として機能する振動板５１（１５１、２５１、５５１）を用いる、すなわち、第１および第２の分極電極６１、６２（２６１、２６２、５６１、５６２）と、振動板５１（１５１、２５１、５５１）との間に電界を印加する場合について説明し、第３の実施の形態では、分極を行う際に、個別電極３５５（４５５）を用いる、すなわち、第１および第２の分極電極６１、６２と、個別電極３５５（４５５）との間に電界を印加する場合について説明したが、振動板５１（１５１、２５１）や個別電極３５５（４５５）を用いずに分極を行ってもよい。この場合、圧電材料層５３（１５３、２５３、３５３、４５３）の第１および第２の分極電極６１、６２（２６１、２６２）が形成される側とは反対側の面に分極専用電極を形成し、第１および第２の分極工程の後にこの分極専用電極を剥がし、（第３の実施の形態およびその変形例においては、個別電極３５５（４５５）、および絶縁膜３５２（４５２）を形成してから、）振動板５１（１５１、２５１、３５１、４５１）と接合することとなる。
【０１１４】
さらに、上述の第１および第２の実施の形態、ならびにその変形例では、個別電極５５（１５５、２５５）を形成した後に、第１の接続線６５および第２の接続線６６（接続線２６５）を分断して、複数の個別電極５５（１５５、２５５）同士の接続を絶つ場合について説明したが、これには限られない。例えば、第１の実施の形態、およびその変形例においては、第１の接続線６５を分断して、複数の第１の分極電極６１間の接続を絶つと共に、第２の接続線６６を分断して複数の第２の分極電極６２間の接続を絶ち、その後に、個別電極５５（１５５）を形成してもよい。また、第２の実施の形態においては、複数の第２の分極電極２６２間の接続を絶つように接続線２６５を分断した後に、個別電極２５５を形成してもよい。
【０１１５】
また、上述の第２の実施の形態では、ステップＳ１３において、圧電材料層２５３の表面における動作部６に対応する領域の中央部分に形成される第１の分極電極２６１を用いた第１の分極工程を行った後、ステップＳ１６において、動作部６に対応する領域の縁部分に形成される第２の分極電極２６２を用いた第２の分極工程が行われる場合について説明したが、これに限らず、第１の分極工程の前に第２の分極工程を行ってもよい。この場合、ステップＳ１４の分極電極除去工程において第２の分極電極２６２を除去することとなる。
【０１１６】
さらに、上述の第２の実施の形態では、圧電材料層２５３の表面における動作部６に対応する領域の縁の全周に亘って第２の分極電極２６２を形成する場合について説明したが、第２の分極電極２６２は、動作部６に対応する領域の縁の一部のみに形成されていてもよい。
【０１１７】
加えて、上述の第２の実施の形態では、第１の分極電極２６１が形成される領域と、第２の分極電極２６２が形成される領域とが部分的に重なっている場合について説明したが、これらの領域は重なっていなくてもよい。
【０１１８】
また、上述の第２の実施の形態では、接続線２６５が、第１の分極工程時には、複数の第１の分極電極２６１同士を互いに接続し、第２の分極工程時には、複数の第２の分極電極２６２同士を互いに接続する場合について説明したが、第１の分極電極２６１同士を接続する接続線と第２の分極電極２６２同士を接続する接続線とは別々に設けられていてもよい。
【０１１９】
また、上述の第２および第４の実施の形態、ならびにその変形例では、動作部６（３、５）の中央部分６ａ（３ａ、５ａ）が上向きに分極されており、縁部分６ｂ（３ｂ、５ｂ）が下向きに分極されている場合について説明したが、これに限らず、中央部分６ａ（３ａ、５ａ）が下向きに分極されており、縁部分６ｂ（３ｂ、５ｂ）が上向きに分極されていてもよい。
【０１２０】
さらに、上述の第３の実施の形態、およびその変形例では、圧電材料層３５３（４５３）の下面（絶縁膜３５２（４５２）側の面）に個別電極３５５（４５５）が形成されており、上面に共通電極３５６（４５６）が形成されている場合について説明したが、これに限らず、共通電極３５６（４５６）が圧電材料層３５３（４５３）の下面に形成されており、個別電極３５５（４５５）が上面に形成されていてもよい。
【０１２１】
加えて、上述の第３の実施の形態、およびその変形例では、動作部９（１０）の中央部分８ａ（９ａ）と縁部分８ｂ（９ｂ）とが離隔して形成されている場合について説明したが、中央部分８ａ（９ａ）と縁部分８ｂ（９ｂ）とは離隔することなく形成されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかるインクジェットプリンタの概略構成を示す図である。
【図２】図１に示すインクジェットヘッドの上面図である。
【図３】図２のIII-III線に沿う断面図である。
【図４】図３のIV-IV線に沿う断面図である。
【図５】図４に示す圧電アクチュエータの動作を示す図である。
【図６】図３に示す圧電アクチュエータの製造工程を示すフローチャートである。
【図７】図３示す圧電アクチュエータの製造過程における第１および第２の分極電極形成工程ならびに第１および第２の接続線形成工程を示す図である。
【図８】図３示す圧電アクチュエータの製造過程における第１および第２の分極工程を示す図である。
【図９】図３示す圧電アクチュエータの製造過程における第２の電極形成工程を示す図である。
【図１０】図３示す圧電アクチュエータの製造過程における第１および第２の接続線分断工程を示す図である。
【図１１】第１の実施の形態の変形例にかかるインクジェットヘッドの断面図である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態にかかる圧電アクチュエータの製造工程を示すフローチャートである。
【図１３】第２の実施の形態の圧電アクチュエータの製造過程における第１の分極工程を示す図である。
【図１４】第２の実施の形態の圧電アクチュエータの製造過程における分極電極除去工程を示す図である。
【図１５】第２の実施の形態の圧電アクチュエータの製造過程における第２の分極工程を示す図である。
【図１６】第２の実施の形態の圧電アクチュエータの製造過程における第２の電極形成工程を示す図である。
【図１７】第２の実施の形態の圧電アクチュエータの製造過程における接続線分断工程を示す図である。
【図１８】本発明の第３の実施の形態にかかるインクジェットヘッドの断面図である。
【図１９】図１８に示す圧電アクチュエータの製造工程を示すフローチャートである。
【図２０】第３の実施の形態の変形例にかかるインクジェットヘッドの断面図である。
【図２１】第４の実施の形態にかかる圧電アクチュエータの製造過程における第１および第２の分極電極形成工程を示す図である。
【図２２】第４の実施の形態にかかる圧電アクチュエータの製造過程における第１および第２の分極工程を示す図である。
【図２３】第４の実施の形態にかかる圧電アクチュエータの製造過程における第１および第２の接続線分断工程を示す図である。
【図２４】第４の実施の形態にかかる圧電アクチュエータの製造過程における第２の電極形成工程を示す図である。
【図２５】第４の実施の形態の変形例にかかるインクジェットヘッドを示す図である。
【図２６】図２５に示すインクジェットヘッドの圧電材料層を外した状態を示す図である。
【符号の説明】
【０１２３】
１ インクジェットプリンタ
２０、１２０、２２０、３２０、４２０、５２０、６２０ インクジェットヘッド（液体移送装置）
２１ 圧力室
２５ ノズル
４０ 流路ユニット
５０、１５０、２５０、３５０、４５０、５５０、６５０ 圧電アクチュエータ
５１、１５１、２５１、５５１ 振動板（第１の電極）
５３、１５３、２５３、３５３、４５３、５５３、６５３ 圧電材料層
５５、１５５、２５５、５５５ 個別電極（第２の電極）
６１、２６１、５６１ 第１の分極電極
６２、２６２、５６２ 第２の分極電極
６５、５６５ 第１の接続線
６６、５６６ 第２の接続線
２６５ 接続線
３５１、４５１、６５１ 振動板
３５５、４５５ 個別電極（第１の電極）
３５６、４５６ 共通電極（第２の電極）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電材料層に電界を印加することによって圧電材料層を変形させる圧電アクチュエータ、これを備えた液体移送装置、および圧電アクチュエータの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１（特開２００６−０９３３４８号公報）には、インクをノズルへ移送して、このノズルから用紙等に対してインクを吐出するインクジェットヘッドが開示されている。かかるインクジェットヘッドは、ノズルに連通する圧力室を含むインク流路が形成された流路ユニットと、圧力室内の容積を変動させることによりノズルからインクを吐出させる圧電アクチュエータとを備える。
【０００３】
かかる圧電アクチュエータは、圧力室の開口部を覆う振動板と、この振動板の表面に形成されていると共に、その厚み方向に分極するように分極処理が施された圧電材料層と、圧電材料層の振動板側とは反対側の面において、圧力室に対向する領域よりも一回り小さな領域に形成された個別電極とを有する。なお、振動板は、グランド電位に保持されており、共通電極として機能する。すなわち、圧電材料層における共通電極と個別電極とによって挟まれた動作部は、圧力室と対向する箇所の中央部分に位置する。
【０００４】
上述の圧電アクチュエータにおいて、個別電極に所定の駆動電位が印加されると、圧電材料層における当該個別電極と共通電極との間に挟まれた動作部に電界が生じ、当該動作部がその厚み方向と直交する方向に収縮する。そして、この動作部の収縮によって、圧電アクチュエータの、圧力室と対向している箇所のうち、中央部分に位置する動作部に対応する箇所は振動板側に凸となるように自発的に変形し、その周囲の箇所は動作部に対応する箇所に起因して受動的に変形する。これにより、圧電アクチュエータの圧力室と対向している箇所全体が圧力室側に凸となるように変形し、圧力室内の容積が減少して圧力室内のインクに吐出圧力が付加される。
【特許文献１】特開２００６−０９３３４８号公報（図１、段落番号００２７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の圧電アクチュエータのように、圧電アクチュエータの、圧力室と対向している箇所の中央部分のみを自発的に変形させることによって、圧力室と対向している箇所全体を変形させる場合には、圧電アクチュエータに対して、圧力室の容積を変動させてノズルからインクを吐出させるのに充分な変形量を与えるための駆動電圧（共通電極と個別電極との電位差）が比較的大きくなる。したがって、インクジェットヘッドの消費電力が大きくなる。また、インクジェットヘッドにおける電装系の部品は、インク吐出時の駆動電圧の大きさに応じて仕様が決まり、駆動電圧が大きい場合には、耐圧性の高いものを用いなければならない。よって、電装系の部品のコストが増大してしまう。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、低い駆動電圧であっても変形量を十分大きくすることができる圧電アクチュエータ、これを備えた液体移送装置、および圧電アクチュエータの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様に従えば、所定の動作部を有する圧電層を含む圧電アクチュエータの製造方法であって、振動板を設ける工程と、前記振動板の表面に、前記圧電層を設ける工程と、前記圧電層の一方の面における、前記圧電層の、前記動作部となる所定の動作領域と重なる第１の領域の中央部分に第１の分極電極を形成する工程と、前記圧電層の前記一方の面の第１の領域の、前記中央部分を除く縁部分に第２の分極電極を形成する工程と、前記圧電層の他方の面の、前記動作領域の全域と重なる第２の領域に、第１の電極を形成する工程と、前記圧電層の、前記第１の電極と前記第１の分極電極とに挟まれている第１の部分に所定の向きの電界を印加して、第１の部分を前記所定の向きに分極する工程と、前記圧電層の、前記第１の電極と前記第２の分極電極とに挟まれている第２の部分に、前記所定の向きとは反対の向きの電界を印加して、第２の部分を前記反対の向きに分極する工程と、前記圧電層の前記他方の面の、前記動作領域と重なる第２の領域の一部に第２の電極を形成する工程と、を備えている圧電アクチュエータの製造方法が提供される。
【０００８】
なお、第１の領域を分極する工程は、第１の分極電極を形成する工程および第１の電極を形成する工程の後に行われるものであり、第２の領域を分極する工程は、第２の分極電極を形成する工程および第１の電極を形成する工程の後に行われるものである。そして、この条件さえ満たせば、第１および第２の分極電極形成工程、第１の電極形成工程、並びに第１および第２の分極工程は、どのような順番で行ってもよい。
【０００９】
また、第２の電極形成工程は、第１の分極電極及び第２の分極電極とは別個に第２の電極を新たに形成する場合と、第１の分極電極及び第２の分極電極の少なくとも一部分を利用して第２の分極電極を形成する場合とのいずれの場合も含むものである。
【００１０】
なお、第１の領域を分極する工程と第２の領域を分極する工程との順番は問わない。
【００１１】
本発明の第１の態様によれば、動作部に電界を印加した際における動作部の中央部分と縁部分との電界方向と直交する方向に沿った伸縮特性は、互いに逆となる。すなわち、中央部分と縁部分とのうちいずれか一方は収縮し、他方は伸長することとなる。したがって、圧電アクチュエータにおける動作部の中央部分に対応する箇所と、動作部の縁部分に対応する箇所とは、その厚み方向に沿って互いに逆方向に自発的に湾曲することとなる。よって、動作部に対応する箇所を圧電アクチュエータにおいて変形させるべき箇所とすると、変形させるべき箇所の中央部分のみが自発的に湾曲し、縁部分が中央部分に引きずられて湾曲する場合と比べて、変形量を大きくすることができる。よって、低い駆動電圧であっても、圧電アクチュエータの変形量を十分大きくすることができる。
【００１２】
本発明の圧電アクチュエータの製造方法においては、前記振動板が導電性を有してもよく、前記振動板が前記第１の電極を兼ねてもよい。この場合には、圧電層（圧電材料層）の一方の面に振動板を配する工程が第１の電極を形成する工程に相当することとなる。よって、圧電材料層のいずれか面に振動板を配する工程の他に、第１の電極を形成する工程を特別に設ける必要がないので、工程数を削減することができる。
【００１３】
本発明の圧電アクチュエータの製造方法では、前記第１の分極電極と前記第２の分極電極とが互いに離隔された状態に形成されてもよく、第１の部分を分極する工程と第２の部分を分極する工程とを同時に行なってもよい。この場合には、第１および第２の分極工程を別々に行う場合と比べて製造工程に掛かる時間を短縮することができる。
【００１４】
本発明の圧電アクチュエータの製造方法では、前記第１の分極電極を形成する工程と前記第２の分極電極を形成する工程とを同時に行なってもよい。この場合には、第１および第２の分極電極形成工程を別々に行う場合と比べて製造工程に掛かる時間をさらに短縮することができる。
【００１５】
本発明の圧電アクチュエータの製造方法では、前記第１および第２の分極電極を形成する工程のいずれか一方と、前記第１の電極を形成する工程とを行った後に、形成された前記第１または第２の分極電極の一方に対応する前記第１または第２の部分を分極する工程を行なってもよく、その後、前記第１または第２の分極電極の前記一方の分極電極を除去する工程を行ってから、前記第１および第２分極電極の他方の分極電極を形成し、形成された前記第１または第２の分極電極の他方の分極電極に対応する前記第１または第２の部分を分極する工程を行なってもよい。
【００１６】
この場合には、圧電材料層の一方の面には、第１の分極工程を行う際には第２の分極電極は存在しておらず、第２の分極工程を行う際には第１の分極電極は存在していないので、動作部内に分極方向が互いに異なる２つの領域を離隔することなく形成することが可能となる。したがって、動作部内の分極方向が互いに異なる２つの領域が離隔して形成されている場合と比べて、動作部内の全領域が圧電アクチュエータの変形に寄与するので、駆動効率をより向上させることができる。
【００１７】
本発明の圧電アクチュエータの製造方法では、前記第１および第２の分極電極を形成する工程のうち後行の分極電極を形成する際において、先行の分極電極を形成する際に形成された前記第１または第２の分極電極の一方の分極電極が形成された領域と一部分が重複するように、前記第１または第２の分極電極の他方の分極電極を形成してもよい。この場合には、動作部内に形成される互いに分極方向が異なる２つの領域を、確実に隙間なく形成することができる。
【００１８】
本発明の圧電アクチュエータの製造方法では、前記第１の分極電極を形成する工程と前記第１の電極を形成する工程を行った後に、前記第１の領域を分極する工程と、前記分極電極を除去する工程と、前記第２の分極電極を形成する工程と、および前記第２の部分を分極する工程とをこの順で行なってもよく、前記第２の分極電極を形成する際に、前記第１の領域の縁部分の全周に亘って前記第２の分極電極を形成してもよい。この場合には、動作部内における環状の縁部分を、中央部分の分極方向とは反対方向に分極させることができる。つまり、圧電アクチュエータにおける動作部の縁部分に対応する箇所全周を自発的に変形させることができるので、駆動効率をさらに向上させることができる。
【００１９】
本発明の圧電アクチュエータの製造方法では、前記動作領域が複数の個別動作領域を含んでもよく、前記第１、第２の分極電極を形成する際に、第１、第２の分極電極は前記個別動作領域に対応して複数の第１個別分極電極、第２個別分極電極として形成されてもよく、前記第１の領域を分極する前に、複数の前記第１個別分極電極を互いに接続する第１の接続線を形成する工程と、前記第２の領域を分極する前に、複数の前記第２個別分極電極を互いに接続する第２の接続線を形成する工程と、前記第１の領域を分極した後に、前記第１の接続線を分断して複数の前記第１個別分極電極間の接続を絶つ工程と、前記第２の領域を分極した後に、前記第２の接続線を分断して複数の前記第２個別分極電極間の接続を絶つ工程と、をさらに備えていてもよい。この場合には、例えば、配線ケーブル等によって複数の第１の個別分極電極間、第２の個別分極電極間を接続する場合と比べて、容易に接続することができる。
【００２０】
本発明の圧電アクチュエータの製造方法では、前記第２の電極を形成した後に、前記第１および第２の接続線を分断してもよい。例えば、第１（第２）の接続線分断工程において、複数の第１（第２）の分極電極同士の切断が絶たれるように、第１（第２）の接続線の一部が削除され、その後第２の電極形成工程が行われる場合に、第２の電極の縁がぼやけており第１（第２）の接続線の残りの部分と接触し、第２の電極と第１（第２）の接続線とがショートする場合がある。しかしながら、上述の構成によると、第１（第２）の接続線分断工程において、第１（第２）の接続線の一部のみを削除する場合であっても、第２の電極と第１（第２）の接続線の残りの部分とが接触することがないので、第２の電極と第１（第２）の接続線とのショートを防止することができる。
【００２１】
本発明の圧電アクチュエータの製造方法では、前記動作領域が複数の個別動作領域を含んでもよく、前記第１、第２の分極電極を形成する際に、第１、第２の分極電極は前記個別動作領域に対応して複数の第１個別分極電極、第２個別分極電極として形成されてもよく、前記第１の分極電極を形成する工程及び第２の分極電極を形成する工程の前記一方を行う工程で形成される複数の第１又は第２の個別分極電極を互いに接続する接続線を形成する工程をさらに備えてもよく、
前記分極電極を除去する際に、前記接続線を除去しないように前記第１又は第２の個別分極電極を除去してもよく、前記第１の分極電極を形成する工程及び第２の分極電極を形成する工程の前記他方を行うことで形成される複数の第１又は第２の個別分極電極を、前記接続線によって互いに接続されるように形成してもよい。
【００２２】
この場合には、例えば、配線ケーブル等によって複数の第１の分極電極間、第２の分極電極間を接続する場合と比べて、容易に接続することができる。加えて、１回の接続線形成工程で形成された接続線が、第１の分極工程時には複数の第１の分極電極同士を接続し、第２の分極工程時には複数の第２の分極電極同士を接続する。したがって、複数の第１の分極電極同士を接続する接続線と、複数の第２の分極電極同士を接続する接続線とを別工程で形成する場合に比べて、工程数を削減することができる。
【００２３】
また、本発明の第２の態様に従えば、圧電アクチュエータの製造方法であって、振動板を設ける工程と、前記振動板の上に、圧電層を形成する工程と、前記圧電層の一方の面に第１の電極を形成し、他方の面に第２の電極を形成する工程と、前記圧電層の、第１、第２の電極に挟まれて動作部となる部分の中央部分を、前記圧電層の厚み方向と平行な第１の方向に分極する工程と、前記圧電層の、前記動作部となる部分の前記中央部分を除く縁部分を、第１の方向と相反する第２の方向から分極する第２の分極工程と、を備えている圧電アクチュエータの製造方法が提供される。
【００２４】
本発明の第３の態様に従えば、一方の面に第１の電極が形成されていると共に、他方の面に第２の電極が形成されており、前記第１および第２の電極によって挟まれた部分が動作部となっている圧電材料層と、前記圧電材料層のいずれかの面側に配置されている振動板とを備え、前記圧電材料層がその厚み方向と平行な方向に分極されており、且つ前記動作部内の中央部分における分極方向と、前記動作部内の前記中央部分を除く縁部分における分極方向とが互いに逆方向である圧電アクチュエータが提供される。
【００２５】
本発明の第４の態様に従えば、液体を移送する液体移送装置であって、一方の面に第１の電極が形成され、他方の面に第２の電極が形成され、前記第１および第２の電極によって挟まれた部分が動作部となっている圧電層、および前記圧電層のいずれかの面側に配置されている振動板を有している圧電アクチュエータと、複数のノズルにそれぞれ連通する複数の圧力室が形成されていると共に、前記動作部が前記圧力室と対向するように前記圧電アクチュエータの前記振動板と接合される流路ユニットとを備え、前記圧電層がその厚み方向と平行な方向に分極されており、且つ前記動作部内の中央部分における分極方向と、前記動作部内の前記中央部分を除く縁部分における分極方向とが互いに逆方向である液体移送装置が提供される。
【００２６】
本発明の液体移送装置において、前記第１および第２の電極の間に電界が印加された際に、前記動作部の前記中央部分における分極方向が電界方向と反対方向であり、前記動作部の前記縁部分における分極方向が電界方向と同一方向であってもよい。この場合には、第１および第２の電極の間に電界が印加された際に、動作部内の中央部分は電界方向と直交する方向に伸長し、縁部分は収縮する。したがって、このとき圧電アクチュエータにおける動作部の中央部分に対応する箇所は、圧力室とは反対側に凸となる。また、縁部分に対応する箇所は、流路ユニットと接合されている側とは反対側の端部が圧力室とは反対側に変位するように湾曲する。これにより、圧電アクチュエータの圧力室と対向している箇所が圧力室とは反対側に凸となるので、圧力室の容積を増大させることができる。この結果、引き打ち構造を実現することができ、例えば、第１の電極がグランド電位とされている場合には、ノズルから液体を吐出しない時には第２の電極をグランド電位とすることができ、信頼性の向上が可能となる。
【００２７】
本発明の液体移送装置では、前記圧電アクチュエータの前記動作部の大きさが前記流路ユニットの前記圧力室の大きさよりも大きくてもよい。この場合には、圧電アクチュエータの圧力室と対向している箇所の周囲から自発的に変形させることができるので、圧電アクチュエータの駆動効率を一層向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
＜第１の実施の形態＞
本実施の形態は、インクジェットプリンタにおけるインクジェットヘッドに用いられる圧電アクチュエータに本発明を適用した一例である。図１は、本実施の形態に係るインクジェットプリンタの概略構成を示す図である。
【００２９】
図１に示すように、インクジェットプリンタ１は、走査方向（図１における左右方向）に移動可能なキャリッジ１０と、記録用紙と対向するようにキャリッジ１０に支持されていると共に、インクを吐出するシリアル式のインクジェットヘッド２０と、記録用紙を走査方向と直交する紙送り方向（図１における右奥から左手前に向かう方向）に搬送する搬送ローラ７０とを主に備えている。かかるインクジェットプリンタ１においては、インクジェットヘッド２０が、キャリッジ１０と一体的に走査方向へ移動しつつ、記録用紙に対してインクを吐出する。そして、インクジェットヘッド２０により記録された記録用紙は、搬送ローラ７０により紙送り方向へ排出される。
【００３０】
次に、インクジェットヘッド２０について、図２〜図４を参照して詳細に説明する。図２は、インクジェットヘッド２０の上面図（記録用紙と対向する側とは反対側からみた図）である。また、図３は図２のIII-III線に沿う断面図であり、図４は図３のIV-IV線に沿う断面図である。
【００３１】
図２〜図４に示すように、インクジェットヘッド２０は、内部に圧力室２１を含む個別インク流路が形成された流路ユニット４０と、流路ユニット４０の上面に積層された圧電アクチュエータ５０とを備えている。
【００３２】
ここで、流路ユニット４０について説明する。図３、４に示すように、流路ユニット４０は、キャビティプレート４１、ベースプレート４３、マニホールドプレート４５、およびノズルプレート４７を備えており、これらの４枚のプレートが積層状態で接合されている。そして、キャビティプレート４１、ベースプレート４３、およびマニホールドプレート４５はステンレス鋼製の板である。また、ノズルプレート４７は、例えば、ポリイミド等の高分子合成樹脂材料により形成され、マニホールドプレート４５の下面に接着される。あるいは、ノズルプレート４７も、３枚のプレート４１、４３、４５と同じ様にステンレス鋼等の金属材料で形成されていてもよい。
【００３３】
キャビティプレート４１には、平面に沿って配列された複数の圧力室２１が形成されている。これら複数の圧力室２１は、後述の振動板５１側（図３、４の上方）へ開口している。図２に示すように、複数の圧力室２１は、紙送り方向に沿って千鳥状に配列されている。各圧力室２１は平面視で略楕円形状に形成されており、その長軸方向が走査方向となるように配置されている。また、ベースプレート４３には、図２、３に示すように、平面視で圧力室２１の長軸方向両端部に重なる位置に、連通孔４３ａ、４３ｂがそれぞれ形成されている。
【００３４】
マニホールドプレート４５には、平面視で、図２において右側に位置する圧力室２１の右半分、および左側に位置する圧力室２１の左半分とそれぞれ重なるように、紙送り方向に沿って延びる２列のマニホールド２３が形成されている。２列のマニホールド２３は、それらの一端部（図２における下端部）で互いに接続されている。そして、マニホールド２３には、キャビティプレート４１に形成されたインク供給口４１ａを介してインクタンク（図示しない）からインクが供給される。また、マニホールドプレート４５における平面視で圧力室２１のマニホールド２３重なっている側とは反対側の端部と重なる位置には、連通孔４５ａも形成されている。
【００３５】
ノズルプレート４７の、平面視で複数の圧力室２１のマニホールド２３と重なっている側とは反対側の端部に重なる位置には、複数のノズル２５がそれぞれ形成されている。ノズル２５は、例えば、ポリイミドなどの高分子合成樹脂の基板にエキシマレーザ加工を施すことにより形成される。
【００３６】
そして、図３に示すように、マニホールド２３は連通孔４３ｂを介して圧力室２１に連通し、さらに、圧力室２１は、連通孔４３ａ、４５ａを介してノズル２５に連通している。このように、流路ユニット４０内には、マニホールド２３から圧力室２１を経てノズル２５に至る複数の個別インク流路（液体流路）が形成されている。
【００３７】
次に、圧電アクチュエータ５０について説明する。図３、４に示すように、圧電アクチュエータ５０は、流路ユニット４０の上面（キャビティプレート４１の上面）に配置された導電性を有する振動板５１と、振動板５１の表面に複数の圧力室２１に跨って連続的に形成された圧電材料層５３と、圧電材料層５３の振動板５１とは反対側の面において複数の圧力室２１にそれぞれ対応して形成された複数の個別電極５５とを備えている。
【００３８】
振動板５１は、ステンレス鋼製の板であり、その形状は流路ユニット４０を構成するプレート４１〜４７と等しい。振動板５１は、複数の圧力室２１の開口を塞ぐように、キャビティプレート４１の上面に積層されて接合されている。また、振動板５１は、複数の個別電極５５に対向して個別電極５５と振動板５１との間の圧電材料層５３に電界を作用させる共通電極を兼ねている。なお、振動板５１は常にグランド電位に保持されている。
【００３９】
振動板５１の表面には、チタン酸鉛とジルコン酸鉛との固溶体であり強誘電体であるチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）を主成分とする圧電材料層５３が形成されている。本実施の形態においては、圧電材料層５３は、超微粒子材料を高速で衝突させて堆積させるエアロゾルデポジション法（ＡＤ法）を用いて形成されている。なお、圧電材料層５３の形成方法としては、ゾルゲル法、スパッタ法、水熱合成法、あるいは、ＣＶＤ（化学蒸着）法を用いることもできる。
【００４０】
図２に示すように、圧力室２１と同一の形状、すなわち略楕円形状を有する複数の個別電極５５が、圧電材料層５３の表面の、平面視で圧力室２１に重なる位置にそれぞれ形成されている。つまり、個別電極５５と圧力室２１とは、圧電材料層５３の表面の全面に亘って対向している。ここで、個別電極５５は、金などの導電性材料からなる。また、圧電材料層５３の表面において、複数の個別電極５５の一端部（平面視でマニホールド２３と重なっている側の端部）には、端子部５４がそれぞれ形成されている。端子部５４は、フレキシブルプリント配線板等の可撓性を有する配線部材を介してドライバＩＣ等の駆動回路と接続されており、複数の個別電極５５に対して選択的に駆動電位が印加される。
【００４１】
なお、以下の説明において、圧電材料層５３の振動板５１と個別電極５５との間に挟まれている部分（製造工程の説明においては、完成した際に振動板５１と個別電極５５との間に挟まれることになる部分）を「動作部」と称する。すなわち、圧電材料層５３の動作部２は、圧力室２１の形状と同一の形状を有しており、圧力室２１と圧電材料層５３の動作部２とは、圧電材料層５３の表面の全面に亘って対向している。
【００４２】
圧電材料層５３は、その厚み方向に分極されている。より詳細には、図３、４において矢印で示すように、動作部２の中央部分２ａは、上向き（振動板５１側から個別電極５５側に向かう方向）に分極されており、動作部２の中央部分２ａを除く縁部分２ｂは、下向き（個別電極５５側から振動板５１側に向かう方向）に分極されている。つまり、動作部２の、中央部分２ａと縁部分２ｂとは、互いに反対方向に分極されている。なお、本実施の形態においては、上向きに分極される中央部分２ａと下向きに分極される縁部分２ｂとは僅かに離隔しており、この隙間に分極されていない部分が存在している。
【００４３】
ここで、圧電アクチュエータ５０の作用について説明する。図５に示すように、複数の個別電極５５に対して選択的に正の駆動電位（本実施の形態では、２４Ｖとする）が印加されると、駆動電位が印加された個別電極５５と振動板５１との電位が異なる状態となり、圧電材料層５３の、当該個別電極５５に対応する動作部２には、下向き（個別電極５５側から振動板５１側に向かう方向）の電界が生じる。このとき、当該動作部２の中央部分２ａは、上述のように上向きに分極されており、電界方向と分極方向とが反対方向であるので、圧電横効果によって分極方向である厚み方向と直交する水平方向に伸長する。一方、当該動作部２における縁部分２ｂは、上述のように下向きに分極されており、電界方向と分極方向とが同一方向であるので、水平方向に収縮する。
【００４４】
そして、動作部２の中央部分２ａの水平方向への伸長により、振動板５１の、動作部２の中央部分２ａに対応する箇所は、圧力室２１とは反対側に凸となるように湾曲する。一方、振動板５１の、動作部２の縁部分２ｂに対応する箇所の、流路ユニット４０に接合されている側の端部は変形できない。そのため、動作部２の縁部分２ｂの水平方向への収縮により、振動板５１の、動作部２の縁部分２ｂに対応する箇所の、流路ユニット４０に接合されている側とは反対側の端部が圧力室２１とは反対側に変位するように湾曲する。これにより、図５において破線で示すように、圧電アクチュエータ５０の、動作部２に対応する箇所、すなわち圧力室２１と対向している箇所が、圧力室２１とは反対側に凸となるように湾曲する。この結果、圧力室２１の容積が増大する。その後圧力室２１内の圧力が負から正になるタイミングで駆動電圧の印加を止めて、圧力室２１の容積を元に戻すと、圧力室２１に連通するノズル２５からインクの液滴が吐出される。このように、本実施の形態のインクジェットヘッド２０では、引き打ちが行われる。
【００４５】
次に、図６〜１０を参照しつつ、圧電アクチュエータ５０の製造工程の一例について説明する。図６は、圧電アクチュエータの製造工程を示すフローチャートである。図７〜１０は、圧電アクチュエータの製造過程におけるインクジェットヘッドを示しており、（ａ）は部分上面図（記録用紙と対向する側とは反対側からみた図）、（ｂ）は断面図である。
【００４６】
まず、共通電極として機能する振動板５１の表面にＡＤ法によって圧電材料層５３を形成する（ステップＳ１：第１の電極形成工程）。続いて、ステップＳ１で形成された圧電材料層５３の振動板５１とは反対側の面（以下の説明において、単に「圧電材料層５３の表面」と称する）の、動作部２に対応する領域（すなわち、図７において圧力室２１を示す破線で囲まれた領域に相当する）に、動作部２を分極するための複数の第１および第２の分極電極６１、６２を形成し、且つ、圧電材料層５３の表面に、複数の第１の分極電極６１を互いに接続する第１の接続線６５、および複数の第２の分極電極６２を互いに接続する第２の接続線６６を形成する（ステップＳ２：第１および第２の分極電極形成工程、第１および第２の接続線形成工程）。
【００４７】
このとき、図７に示すように、第１の分極電極形成工程で形成される第１の分極電極６１は、圧電材料層５３の表面の、動作部２の中央部分２ａに対応する領域（第１領域５３ａ）に形成される。すなわち、第１の分極電極６１は、圧電材料層５３の表面の、当該領域と相似形状の略楕円形状の領域に形成される。第２の分極電極形成工程で形成される第２の分極電極６２は、圧電材料層５３の表面の、動作部２の縁部分２ｂに対応する領域（第２領域５３ｂ）に形成される。、すなわち、第２の分極電極６２は、圧電材料層５３の表面の、当該領域の縁に沿う略Ｕ字形状の領域に形成される。なお、第１の分極電極６１と第２の分極電極６２との間には、１５〜２０μｍ程度の隙間が形成される。
【００４８】
また、第１の接続線形成工程で形成される第１の接続線６５は、略楕円形状の第１の分極電極６１の長軸軸方向一端部（図７（ａ）中右側端部）に繋がるように形成される。第２の接続線形成工程で形成される第２の接続線６６は、略Ｕ字形状の第２の分極電極６２の湾曲部分（図７（ａ）における左側端部）に繋がるように形成される。なお、図７（ａ）、８（ａ）においては、第１の分極電極６１と第１の接続線６５との境界、および第２の分極電極６２と第２の接続線６６との境界線をそれぞれ一点鎖線で示している。本実施の形態においては、第１および第２の分極電極６１、６２、ならびに第１および第２の接続線６５、６６は、スクリーン印刷によって一度に形成される。
【００４９】
次に、図８に示すように、第１の分極電極６１の電位を−６０Ｖとする。このとき、圧電材料層５３の、グランド電位に保持されている振動板５１と第１の分極電極６１とに挟まれている中央部分２ａに、上向き（振動板５１側から第１の分極電極６１側に向かう方向）の電界が印加される（第１の分極工程）。さらに、第２の分極電極６２の電位を６０Ｖとすると、圧電材料層５３の、振動板５１と第２の分極電極６２とに挟まれている縁部分２ｂに、下向き（第２の分極電極６２側から振動板側に向かう方向）の電界が印加される（第２の分極工程）（ステップＳ３）。これにより、図８（ｂ）に示すように、動作部２の、上向きの電界が作用する中央部分２ａは上向きに分極され、下向きの電界が作用する縁部分２ｂは下向きに分極される。
【００５０】
そして、図９に示すように、圧電材料層５３の表面の、動作部２に対応する領域全体に個別電極５５を形成する（ステップＳ４：第２の電極形成工程）。このとき、圧電材料層５３の表面の、動作部２に対応する領域（対応領域）には、第１および第２の分極電極６１、６２と、第１の接続線６５の一部とが形成されているので、対応領域の、第１および第２の分極電極６１、６２、ならびに第１の接続線６５が形成されていない部分に、電極を形成し、対応領域全体に電極が形成されるようにする。なお、第１および第２の分極電極６１、６２、ならびに第１の接続線６５に重ねるように電極を形成してもよい。
【００５１】
その後、第１の接続線６５を分断して、第１の接続線６５による複数の個別電極５５間の接続を絶つ（ステップＳ５：第１の接続線分断工程）。図１０に示すように、本実施の形態においては、第１の接続線６５は、対応領域に形成されており個別電極５５の一部となった部分、および個別電極５５の長軸方向一端（図中右端）に形成される端子部５４となる部分を残して除去される。最後に、第２の接続線６６を分断して、第２の接続線６６による複数の個別電極５５間の接続を絶つ（ステップＳ６：第２の接続線分断工程）。図１０に示すように、本実施の形態においては、第２の接続線６６は全て除去されるが、個別電極５５間の接続を絶つように少なくとも一部分が除去されればよい。なお、ステップＳ５、６において、第１および第２の接続線６５、６６は、例えばレーザ光の照射や研磨等によって除去される。これにより、図１０に示すように、圧電材料層５３の表面の、動作部２に対応する複数の対応領域には、電気的に個々に独立した個別電極５５がそれぞれ形成される。
【００５２】
なお、上述の手順は一例であり、適宜変更可能である。例えば、第１の分極工程は、第１の分極電極形成工程および第１の電極形成工程の後に行われるものであり、第２の分極工程は、第２の分極電極形成工程および第１の電極形成工程の後に行われるものであるという条件さえ満たせば、ステップＳ１〜ステップＳ３の各工程はどのような順番で行われてもよい。例えば、ステップＳ２における第１および第２の分極電極形成工程、ならびに第１および第２の接続線形成工程の４つの工程は、それぞれ別々に行われてもよい。あるいは、ステップＳ３における第１および第２の分極工程は、それぞれ別々に行われてもよい。この場合には、第１および第２の分極工程の際に、第１および第２の分極電極６１、６２に同時に異なる電位を印加することによって、第１の分極電極６１と第２の分極電極６２との間で放電が生じるのを防ぐことができる。
【００５３】
また、上述の手順は、圧電アクチュエータ５０の製造手順についての説明であり、流路ユニット４０を含めたインクジェットヘッド２０の製造手順については問題としていない。製造過程を示す図７〜１０には、振動板５１が流路ユニット４０に接合されている状態が示されているが、例えば、振動板５１を流路ユニット４０に接合しない状態で圧電アクチュエータ５０を製造し、その後流路ユニット４０に接合してもよいし、振動板５１を未完成の流路ユニット４０（例えば、ノズルプレート４７が未だ接合されていないもの）に接合した状態で圧電アクチュエータ５０を製造し、その後流路ユニット４０を完成させてもよい。
【００５４】
以上のように、本実施の形態では、圧電材料層５３の表面の、動作部２の中央部分２ａに対応する第１領域５３ａに第１の分極電極６１を形成し、縁部分２ｂに対応する第２領域５３ｂに第２の分極電極６２を形成する。そして、グランド電位に保持されている振動板５１と第１の分極電極６１との間に上向きの電界を印加することによって、動作部２の中央部分２ａを上向きに分極する。さらに、振動板５１と第２の分極電極６２との間に下向きの電界を印加することによって、動作部２の縁部分２ｂを下向きに分極する。その後、圧電材料層５３の表面の、動作部２に対応する対応領域全体に個別電極５５を形成する。したがって、個別電極５５に駆動電位を印加して動作部２に電界を作用させた際に、動作部２の中央部分２ａと縁部分２ｂとは、電界方向と直交する方向に沿った伸縮特性が互いに逆となる。すなわち、中央部分２ａは伸長し、縁部分２ｂは収縮することとなる。その結果、圧電アクチュエータ５０における動作部２に対応する箇所、すなわち、圧力室２１と対向している箇所の中央部分と縁部分とは、その厚み方向に沿って互いに逆方向に自発的に湾曲することとなる。よって、圧力室２１と対向している箇所の中央部分のみが自発的に湾曲し、縁部分が中央部分に引きずられて湾曲する場合と比べて、圧電アクチュエータ５０を大きく変形させることができる。その結果、低い駆動電圧であっても、圧電アクチュエータ５０に対して、ノズル２５からインクを吐出させるのに充分な変形量を付与することが可能となる。具体的には、動作部の、中央部分と縁部分とで、分極の向きを反転させることにより、中央部分と縁部分とが同じ向きに分極している従来の圧電アクチュエータと比べて、約４割低い電圧を印加した場合であっても、同等の変形量を得ることができる。例えば、従来の圧電アクチュエータにおいて、所定の変形量を得るために４０Ｖの電圧を印加する必要があった場合において、本実施形態の圧電アクチュエータでは、約２４Ｖの電圧を印加すればよい。
【００５５】
また、本実施の形態では、振動板５１が導電性を有しており、共通電極を兼ねている。したがって、振動板５１の表面に圧電材料層５３を形成する工程が共通電極を形成する第１の電極形成工程に相当することとなる。よって、振動板５１の表面に圧電材料層５３を形成する工程の他に、第１の電極形成工程を特別に設ける必要がないので、工程数を削減することができる。
【００５６】
さらに、本実施の形態では、第１の分極電極６１と第２の分極電極６２とが互いに離隔された状態に形成され、第１の分極工程と第２の分極工程とが同時に行われる。したがって、第１および第２の分極工程を別々に行う場合と比べて製造工程に掛かる時間を短縮することができる。
【００５７】
加えて、本実施の形態では、第１および第２の分極電極形成工程、ならびに第１および第２の接続線形成工程が同時に行われる。したがって、第１および第２の分極電極形成工程、ならびに第１および第２の接続線形成工程を別々に行う場合と比べて製造工程に掛かる時間を短縮することができる。
【００５８】
さらに、本実施の形態では、ステップＳ３における第１および第２の分極工程が行われる前に、圧電材料層５３の表面の、複数の動作部２に対応する対応領域に形成された複数の第１の分極電極６１を互いに接続する第１の接続線６５と、複数の第２の分極電極６２を互いに接続する第２の接続線６６とが形成される。そして、ステップＳ３における第１および第２の分極工程が行われた後、圧電材料層５３の表面の、動作部２に対応する領域に個別電極５５を形成してから、第１および第２の接続線６５、６６を分断することにより、個別電極５５間の接続を絶つ。したがって、例えば、配線ケーブル等によって複数の第１の分極電極６１間を接続し、第２の分極電極６２間を接続する場合と比べて、第１の分極電極６１間及び、第２の分極電極６２間をそれぞれ容易に接続することができる。
【００５９】
また、本実施形態では、ステップＳ４における個別電極５５を形成する第２の電極形成工程の後に、第１の接続線６５を分断する第１の接続線分断工程と、第２の接続線６６を分断する第２の接続線分断工程とが行われる。第１および第２の接続線分断工程において、第１および第２の接続線６５、６６の一部のみを除去し、その後個別電極５５を形成する場合には、個別電極５５の縁がぼやけることにより、個別電極５５と第１および／または第２の接続線６５、６６の残りの部分とが接触してショートすることがある。しかしながら、上述の構成によると、第１および第２の接続線分断工程において、第１および第２の接続線６５、６６の一部のみを除去する場合であっても、個別電極５５と第１および／または第２の接続線６５、６６の残りの部分とが接触することがないので、個別電極５５と第１および／または第２の接続線６５、６６とのショートを防止することができる。
【００６０】
また、本実施の形態では、動作部２の中央部分２ａは上向きに分極され、縁部分２ｂは下向きに分極されている。個別電極５５に駆動電位を付与して、動作部２に下向きの電界を印加すると、動作部２の中央部分２ａは電界方向と直交する方向に伸長し、動作部２の縁部分２ｂは電界方向と直交する方向に収縮する。したがって、このとき圧電アクチュエータ５０の、中央部分２ａに対応する箇所は、圧力室２１とは反対側に凸となり、縁部分２ｂに対応する箇所は、流路ユニット４０に接合されている側とは反対側の端部が圧力室２１とは反対側に変位するように湾曲するので、圧力室２１の容積を大きくすることができる。これにより、引き打ちを実現することができる。ノズル２５からインクを吐出しない時には個別電極５５をグランド電位にすることができるので、圧電材料層５３の劣化が防止され、圧電アクチュエータ５０の動作の信頼性が向上する。
【００６１】
なお、本実施の形態では、第２の分極電極６２が略Ｕ字状に形成されている。圧電材料層５３の縁部分２ｂは、その全周に亘って分極されるものではなく、圧力室２１の長軸方向の一端部分は分極されていない。そのため、この分極されていない部分は圧電アクチュエータ５０の変形には寄与しない。しかし、本実施の形態のように、圧力室２１が平面視で一方向（長軸方向）に長い場合は、長軸方向の端部は短軸方向の端部よりも変形しずらいので、圧電アクチュエータ５０全体の変形量にはさほど影響はない。つまり、本実施の形態のように、圧力室２１が平面視で一方向に長尺な形状を有している場合は、圧電材料層５３の縁部分２ｂのうちの、短軸方向の端部付近さえ分極しておけば、圧電アクチュエータ５０を十分に変形させることができる。
【００６２】
ここで、図１１を参照しつつ、第１の実施の形態の変形例について説明する。図１１は、本変形例にかかるインクジェットヘッドの断面図であり、第１の実施の形態の図５に対応する。本変形例は、第１の実施の形態における圧電材料層５３の動作部２の分極方向を変更したものである。
【００６３】
図１１に示すように、圧電材料層１５３の、動作部４の中央部分４ａは下向きに分極されており、縁部分４ｂは上向きに分極されている。したがって、振動板１５１をグランド電位に保持した状態で、複数の個別電極１５５に対して選択的に正の駆動電位を印加すると、圧電材料層１５３における動作部４には、下向きの電界が生じる。このとき、駆動電位が印加された個別電極１５５に対応する、動作部４の中央部分４ａの分極方向は、電界方向と同じであるので、分極方向（圧電材料層１５３の厚さ方向）に直交する水平方向に収縮する。一方、動作部４の縁部分４ｂの分極方向は、電界方向と反対であるので、分極方向に直交する水平方向に伸長する。
【００６４】
そして、動作部４の中央部分４ａが水平方向に収縮するので、振動板１５１の、動作部４の中央部分４ａに対応する箇所は、圧力室２１側に凸となるように湾曲する。一方、振動板１５１の、動作部４の縁部分４ｂに対応する箇所は、流路ユニット４０に接合されている端部（第１の端部１５１ａ）と、流路ユニット４０に接合されている側とは反対側の端部側の端部（第２の端部１５１ｂ）を有する。ここで、動作部４の縁部分４ｂが水平方向へ伸長する際、振動板１５１の、第１の端部１５１ａ付近は流路ユニット４０に接合されており変形できないが、振動板１５１の、第２の端部１５１ｂ付近は圧力室２１側に向かって湾曲する。つまり、図１１において破線で示すように、圧電アクチュエータ１５０の、動作部４に対応する箇所、すなわち圧力室２１と対向している箇所が、圧力室２１側に凸となるように湾曲する。これにより、圧力室２１の容積が減少し、圧力室２１内のインクに吐出圧力が付与され、圧力室２１に連通するノズル２５からインクの液滴が吐出される。このように、本実施の形態の圧電アクチュエータ１５０を備えたインクジェットヘッド１２０では、押し打ちが行われる。
【００６５】
本変形例によると、第１の実施の形態と同様に、低い駆動電圧であっても、圧電アクチュエータ１５０に対して、ノズル２５からインクを吐出させるのに充分な変形量を付与することが可能となる。
＜第２の実施の形態＞
次に、図１２〜１７を参照しつつ、本発明の第２の実施の形態について説明する。図１２は、本実施の形態の圧電アクチュエータの製造工程を示すフローチャートである。図１３〜１７は、圧電アクチュエータの製造過程におけるインクジェットヘッドであり、（ａ）は部分上面図（記録用紙と対向する側とは反対側からみた図）、（ｂ）は断面図である。
【００６６】
本実施の形態は、圧電アクチュエータ２５０の構成を除いては、第１の実施の形態と同様である。第２の実施の形態に係る圧電アクチュエータ２５０の構成と、第１の実施の形態に係る圧電アクチュエータ５０の構成との主な相違点は、圧電アクチュエータ５０では、圧電材料層５３の動作部２における互いに逆向きに分極される中央部分２ａと縁部分２ｂとが離隔しており、この隙間に分極されない部分が存在するが、本実施の形態の圧電アクチュエータ２５０は、圧電材料層２５３の動作部６における互いに逆方向に分極される中央部分６ａと縁部分６ｂとが隙間なく形成されていることである。なお、以下の説明において、第１の実施の形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を付して適宜その説明を省略する。
【００６７】
図１７は、圧電アクチュエータ２５０が完成した状態を表している。図１７に示すように、本実施の形態の圧電アクチュエータ２５０は、第１の実施の形態と同様に、圧電材料層２５３の、動作部６の中央部分６ａが上向きに分極されており、縁部分６ｂが下向きに分極されている。そして、上向きに分極される中央部分６ａと下向きに分極される縁部分６ｂとは、隙間なく形成されている。したがって、個別電極２５５に正の駆動電位を印加し、動作部６に下向きの電界を印加すると、圧電アクチュエータ２５０の、動作部６に対応する箇所、すなわち圧力室２１と対向している箇所が、圧力室２１とは反対側に凸となるように湾曲する。
【００６８】
続いて、本実施の形態の圧電アクチュエータの製造工程の一例について説明する。
【００６９】
まず、共通電極として機能する振動板２５１の表面にＡＤ法によって圧電材料層２５３を形成する（ステップＳ１１：第１の電極形成工程）。次に、ステップＳ１１で形成された圧電材料層２５３の表面の各動作部６に対応する領域（対応領域）の中央部分に、圧電材料層２５３の動作部６を分極するための第１の分極電極２６１を形成し、且つ、対応領域に形成される第１の分極電極２６１間を互いに接続する接続線２６５を形成する（ステップＳ１２：第１の分極電極形成工程、接続線形成工程）。なお、本実施の形態においては、第１の分極電極２６１および接続線２６５は、スクリーン印刷によって一度に形成される。
【００７０】
図１３に示すように、第１の分極電極形成工程で形成される第１の分極電極２６１は、圧電材料層２５３の動作部６に対応する領域における中央部分よりも一回り大きな領域に形成される。より詳細には、完成した圧電アクチュエータ２５０において上向きに分極されている領域（圧電材料２５３の、中央部分６ａに対応する領域；図１３（ａ）において二点破線で囲まれた略楕円形状の領域）よりも一回り大きな領域に形成される。また、接続線形成工程で形成される接続線２６５は、略楕円形状の第１の分極電極２６１の長軸軸方向一端部（図１３（ａ）中右側端部）に繋がるように形成される。なお、図１３（ａ）においては、第１の分極電極２６１と接続線２６５との境界を一点鎖線で示している。第１の分極電極２６１および接続線２６５は一度に形成される。
【００７１】
続いて、図１３に示すように、第１の分極電極２６１の電位を−６０Ｖとし、圧電材料層２５３の、グランド電位に保持されている振動板２５１と第１の分極電極２６１とに挟まれている部分に電界を印加し、当該部分を上向きに分極する（ステップＳ１３：第１の分極工程）。その後、図１４に示すように、接続線２６５を除去しないように、第１の分極電極２６１のみを除去する（ステップＳ１４：分極電極除去工程）。すなわち、このとき、図１４（ａ）に示すように、接続線２６５は、圧電材料層２５３の表面の、略楕円形状の動作部６に対応する領域の長軸方向一端部（図中右端）の縁部分に繋がっている。
【００７２】
さらに、圧電材料層２５３の表面の、動作部６の縁部分６ｂに対応する領域に第２の分極電極２６２を形成する（ステップＳ１５：第２の分極電極形成工程）。図１５に示すように、第２の分極電極形成工程で形成される第２の分極電極２６２は、動作部６の縁に沿う略Ｏ字形状の領域に形成される。すなわち、第２の分極電極２６２は、動作部６における縁の全周に亘って形成される。このとき、上述のように、ステップＳ１４の工程において残されている接続線２６５によって、圧電材料層２５３の、複数の動作部６に対応する領域にそれぞれ形成される第２の分極電極２６２が互いに接続される。また、略Ｏ字形状に形成される第２の分極電極２６２によって囲まれる領域、すなわちステップＳ１５の状態で、圧電材料層２５３の表面の、動作部６に対応する領域における電極が形成されていない領域は、ステップＳ１２において第１の分極電極２６１が形成された領域（図１５（ａ）において二点鎖線で囲む領域）よりも一回り小さくなっている。つまり、第１の分極電極２６１が形成される領域と、第２の分極電極２６２が形成される領域とは部分的に重なる。
【００７３】
次に、図１５に示すように、第２の分極電極２６２の電位を６０Ｖとし、圧電材料層２５３のグランド電位に保持されている振動板２５１と第２の分極電極２６２とに挟まれている部分に電界を印加する（ステップＳ１６：第２の分極工程）。その後、図１６に示すように、圧電材料層２５３の表面における各動作部６に対応する領域全体に個別電極２５５を形成する（ステップＳ１７：第２の電極形成工程）。このとき、圧電材料層２５３の動作部６に対応する領域には、第２の分極電極２６２が形成されているので、圧電材料層２５３の、動作部６に対応する領域において、第２の分極電極２６２が形成されていない部分に電極を形成し、動作部６に対応する領域全体の電極が形成されるようにする。なお、第２の分極電極２６２に重ねるように電極を形成してもよい。
【００７４】
最後に、接続線２６５を分断して、複数の動作部６に対応する複数の個別電極２５５同士の接続を絶つ（ステップＳ１８）。本実施の形態においては、図１７に示すように、接続線２６５は、動作部６に対応する領域に形成されており個別電極２５５の一部となった部分、および個別電極２５５の長軸方向一端（図１７（ａ）中右端）に形成される端子部２５４となる部分を残して除去される。これにより、図１７に示すように、圧電材料層２５３の表面の、動作部６に対応する領域には、電気的に個々に独立した個別電極２５５が形成される。
【００７５】
なお、上述の手順は一例であり、適宜変更可能である。例えば、ステップＳ１２における第１の分極電極形成工程、および接続線形成工程の２つの工程は、それぞれ別々に行われてもよい。
【００７６】
以上のように、本実施の形態では、第１の実施の形態と同様に、低い駆動電圧であっても、圧電アクチュエータ２５０に対して、ノズル２５からインクを吐出させるのに充分な変形量を付与することが可能となる。
【００７７】
また、本実施の形態では、ステップＳ１２において形成した第１の分極電極２６１を用いて、ステップＳ１３において第１の分極工程を行う。その後、ステップＳ１４において第１の分極電極２６１を除去し、ステップＳ１５において形成した第２の分極電極２６２を用いて、ステップＳ１６において第２の分極工程を行う。したがって、第１の分極工程を行う際に、第２の分極電極２６１は圧電材料層２５３の表面に存在しておらず、第２の分極工程を行う際に、第１の分極電極２６１は圧電材料層２５３の表面に存在していない。そのため、動作部６の中央部分６ａおよび縁部分６ｂをそれぞれ、異なる方向に分極する際に、これらの２つの領域を離隔することなく形成できる。よって、動作部６に、分極方向が互いに異なる２つの領域が離隔して形成されている場合と比べて、動作部６の全領域が圧電アクチュエータ２５０の変形に寄与するので、駆動効率を向上させることができる。
【００７８】
さらに、本実施の形態では、圧電材料層２５３の表面の、第１の分極電極２６１が形成される領域と、第２の分極電極２６２が形成される領域とが部分的に重なっている。したがって、中央部分６ａおよび縁部分６ｂを、確実に隙間なく形成することができる。
【００７９】
加えて、本実施の形態では、第２の分極電極２６２は、動作部６における縁の全周に亘って形成され、第１の分極工程が行われた後に、第２の分極工程が行われる。したがって、動作部６内における環状の縁部分６ｂに対応する領域を、中央部分６ａの分極方向とは反対方向に分極させることができる。つまり、圧電アクチュエータ２５０における縁部分６ｂに対応する箇所全周を自発的に変形させることができるので、駆動効率をさらに向上させることができる。
【００８０】
また、本実施の形態では、ステップＳ１２において第１の分極電極２６１、および複数の第１の分極電極２６１同士を互いに接続する接続線２６５を形成した後、ステップＳ１４において、接続線２６５を除去しないように、第１の分極電極２６１のみを除去し、ステップＳ１５において接続線２６５によって互いに接続されるように複数の第２の分極電極２６２を形成する。したがって、例えば、配線ケーブル等によって複数の第１の分極電極２６１間を接続し、第２の分極電極２６２間を接続する場合と比べて、容易に接続することができる。さらに、１回の接続線形成工程で形成された接続線２６５が、第１の分極工程時には複数の第１の分極電極２６１間を接続し、第２の分極工程時には複数の第２の分極電極２６２間を接続することとなるので、複数の第１の分極電極２６１間を接続する接続線と、複数の第２の分極電極２６２間を接続する接続線とを別工程で形成する場合に比べて、工程数を削減することができる。
＜第３の実施の形態＞
次に、図１８、１９を参照しつつ、本発明の第３の実施の形態について説明する。図１８は、本実施の形態のインクジェットヘッドの断面図であり、第１の実施の形態の図５に対応する。図１９は、本実施の形態の圧電アクチュエータの製造工程を示すフローチャートである。本実施の形態は、圧電アクチュエータ３５０の構成を除いては、第１の実施の形態と同様である。第３の実施の形態に係る圧電アクチュエータ３５０の構成と、第１の実施の形態に係る圧電アクチュエータ５０の構成との主な相違点は、圧電アクチュエータ５０では、振動板５１が共通電極として機能するが、本実施の形態の圧電アクチュエータ３５０は、振動板３５１とは別に共通電極３５６が設けられていることである。なお、以下の説明において、第１の実施の形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を付して適宜その説明を省略する。
【００８１】
図１８に示すように、圧電アクチュエータ３５０は、流路ユニット４０の上面に配置された振動板３５１と、振動板３５１の表面に形成された絶縁膜３５２と、絶縁膜３５２の表面に複数の圧力室２１にそれぞれ対応して形成された複数の個別電極３５５と、個別電極３５５が形成された絶縁膜３５２の表面に形成された圧電材料層３５３と、圧電材料層３５３の表面に形成された共通電極３５６とを備えている。
【００８２】
振動板３５１は、第１の実施の形態と同様に、複数の圧力室２１の開口を塞ぐ状態でキャビティプレート４１の上面に積層されて接合されている。なお、本実施の形態においては、振動板３５１は、ステンレス鋼製であるが、例えば、表面酸化処理が施されたシリコン、合成樹脂、ガラス材料、あるいは、セラミックス材料等の非導電性材料からなるものであってもよい。
【００８３】
振動板３５１の表面には、アルミナ、ジルコニア等のセラミックス材料などからなる絶縁膜３５２がＡＤ法によって形成されている。絶縁膜３５２の表面には、第１の実施の形態と同様に、圧力室２１と同一の形状を有しており、導電性材料からなる個別電極３５５が、平面視で対応する圧力室２１に重なる位置にそれぞれ形成されている。なお、絶縁膜３５２の表面には、各個別電極３５５をフレキシブルプリント配線板等の配線部材を介してドライバＩＣ等の駆動回路と接続するための図示しない配線も形成されている。これにより、複数の個別電極３５５に対して選択的に駆動電位が印加される。
【００８４】
個別電極３５５が形成された絶縁膜３５２の表面には、第１の実施の形態と同様に、ＰＺＴを主成分とする圧電材料層３５３がＡＤ法によって形成されている。圧電材料層３５３は、複数の圧力室２１に跨って連続的に形成されている。圧電材料層３５３の表面には、複数の個別電極３５５に亘って共通に、導電性材料からなる共通電極３５６が形成されている。共通電極３５６は、常にグランド電位に保持されている。
【００８５】
圧電材料層３５３は、第１の実施の形態と同様に、個別電極３５５と共通電極３５６とによって挟まれた動作部８の中央部分８ａは、圧電材料層３５３の厚み方向上向き（個別電極３５５側から共通電極３５６側に向かう方向）に分極され、縁部分８ｂについては、厚み方向下向き（共通電極３５６側から個別電極３５５側に向かう方向）に分極されている。
【００８６】
ここで、圧電アクチュエータ３５０の作用について説明する。図１８に示すように、複数の個別電極３５５に対して選択的に正の駆動電位（本実施の形態では、２４Ｖとする）が印加されると、圧電材料層３５３における動作部８には、上向き（個別電極３５５側から共通電極３５６側に向かう方向）の電界が生じる。このとき、駆動電位が付与された個別電極３５５に対応する、動作部８の中央部分８ａは、上述のように上向きに分極されており、電界方向と分極方向とが同一方向であるので、圧電横効果によって分極方向である厚み方向と直交する水平方向に収縮する。一方、動作部８における縁部分８ｂは、上述のように下向きに分極されており、電界方向と分極方向とが反対方向であるので、水平方向に伸長する。
【００８７】
そして、動作部８の中央部分８ａが水平方向に収縮する際に、振動板３５１の、動作部８の中央部分８ａに対応する箇所は、圧力室２１側に凸となるように湾曲する。一方、振動板３５１の、動作部８の縁部分８ｂに対応する箇所の、流路ユニット４０に接合されている側の端部は変形できない。そのため、動作部８の縁部分８ｂが水平方向へ収縮する際、振動板３５１の、動作部８の縁部分８ｂに対応する箇所の、流路ユニット４０に接合されている側とは反対側の端部が圧力室２１側に変位するように湾曲する。つまり、図１８において破線で示すように、圧電アクチュエータ３５０の動作部８に対応する箇所、すなわち圧力室２１と対向している箇所が、圧力室２１側に凸となるように湾曲する。これにより、圧力室２１の容積が減少し、圧力室２１内のインクに吐出圧力が付与され、圧力室２１に連通するノズル２５からインクの液滴が吐出される。このように、本実施の形態の圧電アクチュエータ３５０を備えたインクジェットヘッド３２０では、押し打ちが行われる。
【００８８】
次に、図１９を参照しつつ、本実施の形態の圧電アクチュエータの製造工程の一例について説明する。
【００８９】
まず、振動板３５１の表面に絶縁膜３５２を形成する（ステップＳ２１）。次に、ステップＳ２１で形成された絶縁膜３５２の表面の、複数の圧力室２１と対向する領域全面に、複数の個別電極３５５を形成する（ステップＳ２２：第１の電極形成工程）。このとき、各個別電極３５５をフレキシブルプリント配線板等の配線部材と接続するための配線も同時に形成する。さらに、絶縁膜３５２の、ステップＳ２２において個別電極３５５が形成された面に、ＡＤ法によって圧電材料層３５３を形成する（ステップＳ２３）。
【００９０】
続いて、第１の実施の形態と同様に、ステップＳ２３で形成された圧電材料層３５３の表面の、各動作部８の中央部分８ａに対応する領域に、第１の分極電極６１を形成し、縁部分８ｂに対応する領域に第２の分極電極６２を形成する。複数の第１の分極電極６１間を互いに接続する接続線６５を形成し、複数の第２の分極電極６２間を互いに接続する接続線６６を形成する（ステップＳ２４：第１および第２の分極電極形成工程、第１および第２の接続線形成工程）。
【００９１】
次に、全ての個別電極３５５の電位をグランド電位とした状態で、第１の実施の形態と同様に、第１の分極電極６１の電位を−６０Ｖとすると共に、第２の分極電極６２の電位を６０Ｖとし、圧電材料層３５３の、個別電極３５５と第１の分極電極６１とに挟まれている部分と、個別電極３５５と第２の分極電極６２とに挟まれている部分とに電界を印加する（ステップＳ２５：第１および第２の分極工程）。最後に、圧電材料層３５３の表面に、共通電極３５６を複数の個別電極３５５に亘って形成する（ステップＳ２６：第２の電極形成工程）。
【００９２】
なお、上述の手順は一例であり、適宜変更可能である。例えば、ステップＳ２４における第１および第２の分極電極形成工程、ならびに第１および第２の接続線形成工程の４つの工程は、それぞれ別々に行われてもよいし、ステップＳ２５における第１および第２の分極工程についてもそれぞれ別々に行われてもよい。
【００９３】
以上のように、本実施の形態では、第１の実施の形態と同様に、低い駆動電圧であっても、圧電アクチュエータ３５０に対して、ノズル２５からインクを吐出させるのに充分な変形量を付与することができる。
【００９４】
ここで、図２０を参照しつつ、第３の実施の形態の変形例について説明する。図２０は、本変形例にかかるインクジェットヘッドの断面図であり、第３の実施の形態の図１８に対応する。本変形例は、第３の実施の形態における圧電材料層３５３における動作部８の分極方向を変更したものである。
【００９５】
図２０に示すように、圧電材料層４５３の、動作部９の中央部分９ａは下向きに分極されており、縁部分９ｂは上向きに分極されている。したがって、共通電極４５６をグランド電位に保持した状態で、個別電極４５５に対して選択的に正の駆動電位を印加すると、圧電材料層４５３の動作部９には、上向きの電界が生じる。このとき、駆動電位が印加された個別電極４５５に対応する、動作部９の中央部分９ａは、電界と反対の向きに分極されているので、分極方向と直交する水平方向に伸長する。逆に、動作部９の縁部分９ｂは、電界と同じ向きに分極されているので、水平方向に収縮する。
【００９６】
そして、動作部９の中央部分９ａが水平方向に伸長する際、振動板４５１の、動作部９の中央部分９ａに対応する箇所は、圧力室２１とは反対側に凸となるように湾曲する。一方、振動板４５１の、動作部９の縁部分９ｂに対応する箇所の、流路ユニット４０に接合されている側の端部は変形できない。そのため、動作部９の縁部分９ｂが水平方向へ収縮する際に、前記箇所の流路ユニット４０に接合されている側とは反対側の端部が圧力室２１とは反対側に変位するように湾曲する。つまり、図２０において破線で示すように、圧電アクチュエータ４５０の動作部９に対応する箇所、すなわち圧力室２１と対向している箇所が、圧力室２１とは反対側に凸となるように湾曲する。このようにして、圧力室２１の容積を増大させ、圧力室２１内の圧力が負から正になるタイミングで圧力室２１の容積を元に戻すと、圧力室２１に連通するノズル２５からインクの液滴が吐出される。このように、本実施の形態の圧電アクチュエータ４５０を備えたインクジェットヘッド４２０では、押し打ちが行われる。
【００９７】
本変形例によると、第３の実施の形態と同様に、低い駆動電圧であっても、圧電アクチュエータ４５０に対して、ノズル２５からインクを吐出させるのに充分な変形量を付与することが可能となる。
＜第４の実施の形態＞
次に、図２１〜図２４を参照しつつ、本発明の第４の実施の形態について説明する。図２１〜図２４は、本実施の形態の圧電アクチュエータの製造過程におけるインクジェットヘッドであり、（ａ）は部分上面図（記録用紙と対向する側とは反対側からみた図）、（ｂ）は断面図である。
【００９８】
本実施の形態は、圧電アクチュエータ５５０の構成を除いては、第１の実施の形態と同様である。第４の実施の形態に係る圧電アクチュエータ５５０の構成と、第１の実施の形態に係る圧電アクチュエータ５０の構成との主な相違点は、圧電アクチュエータ５０では、個別電極５５と圧力室２１とが全面に亘って対向する（図２参照）が、本実施の形態の圧電アクチュエータ５５０は、個別電極５５５と圧力室２１とが部分的に対向していることである（図２４参照）。なお、以下の説明において、第１の実施の形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を付して適宜その説明を省略する。
【００９９】
まず、本実施の形態の圧電アクチュエータ５５０の製造工程について説明する。最初に、第１の実施の形態のステップＳ１（第１の電極形成工程）と同様に、共通電極として機能する振動板５５１の表面に圧電材料層５５３を形成する。続いて、図２１に示すように、圧電材料層５５３の表面の、動作部３の中央部分３ａに対応する領域に、それぞれ第１の分極電極５６１を形成し、縁部分３ｂに対応する領域に第２の分極電極５６２を形成する。さらに、複数の第１の分極電極５６１間を互いに接続する第１の接続線５６５を形成し、複数の第２の分極電極５６２間を互いに接続する第２の接続線５６６を形成する（第１および第２の分極電極形成工程、第１および第２の接続線形成工程）。
【０１００】
このとき、図２１（ａ）に示すように、第１の分極電極５６１が形成される動作部３の中央部分３ａは、第１の実施の形態と同様に、圧電材料層５５３の圧力室２１と対向する領域の中央部分と一致する。動作部３の縁部分３ｂには、その一端部において互いに近づく方向に鉤型に曲がった略Ｕ字型の形状の第２の分極電極５６２が形成されている。第２の分極電極は、圧電材料層５５３の、略楕円形の圧力室２１と対向する領域と、当該領域の一端部（図２１（ａ）中右端部）から、圧力室２１と対向しない領域まで延びた延長領域にわたって形成されている。なお、縁部分３ｂの一端部と、第１の分極電極５６１の長手方向一端部（図２１（ａ）中右側端部）に繋がっている第１の接続線５６５との間には隙間が形成されている。
【０１０１】
次に、図２２に示すように、第１の実施の形態のステップＳ３（第２の分極工程）と同様に、第１の分極電極５６１の電位を−６０Ｖとすると共に、第２の分極電極５６２の電位を６０Ｖとし、圧電材料層５５３の、振動板５５１と第１の分極電極５６１とに挟まれている部分と、振動板５５１と第２の分極電極５６２とに挟まれている部分とに、電界を印加する（第１および第２の分極工程）。これにより、図２２（ｂ）に示すように、動作部３の中央部分３ａは上向きに分極され、縁部分３ｂは下向きに分極される。
【０１０２】
さらに、図２３（ａ）に示すように、第１の接続線５６５を分断して、第１の接続線５６５による複数の第１の分極電極５６１間の接続を絶ち、第２の接続線５６６を分断して、第２の接続線５６６による第２の分極電極５６２間の接続を絶つ（第１および第２の接続線分断工程）。このとき、図２３（ａ）に示すように、第１の接続線５６５は、略Ｕ字型の第２の分極電極５６２の、鉤型に曲がった一対の端部によって挟まれている箇所の、第１の分極電極５６１側とは反対側（図中右側）において、第１の分極電極５６１と分断される。なお、第１の接続線５６５の分断箇所よりも第１の分極電極５６１側の部分は、端子部５５４となる。
【０１０３】
その後、図２４（ａ）に示すように、端子部５５４と、略Ｕ字型の第２の分極電極５６２（図２３（ａ）参照）における鉤型に曲がった端部との間に、端子部５５４と第２の分極電極５６２とを連結する連結電極５６４を形成する。これにより、連結電極５６４および端子部５５４を介して、第１の分極電極５６１と第２の分極電極５６２とが電気的に接続され、これらが個別電極５５５となる（第２の電極形成工程）。なお、連結電極５６４の形成には、スクリーン印刷、スパッタリング法、または化学蒸着法等の手段を適宜用いることができる。さらに、導電性ペーストを滴下させて硬化させることによって連結電極５６４を形成してもよい。
【０１０４】
以上のように、本実施の形態では、第１の実施の形態と同様に、低い駆動電圧であっても、圧電アクチュエータ５５０に対して、ノズル２５からインクを吐出させるのに充分な変形量を付与することが可能となる。
【０１０５】
ここで、図２５、２６を参照しつつ、第４の実施の形態の変形例について説明する。図２５は、本実施の形態のインクジェットヘッドを示しており、図２６は、本実施の形態のインクジェットヘッドの圧電材料層６５３を外した状態を示している。そして、図２５、２６の（ａ）は部分上面図（記録用紙と対向する側とは反対側からみた図）、（ｂ）は断面図である。本変形例は、第４の実施の形態における圧電材料層５５３の第１および第２の分極電極５６１、５６２が形成される面を変更したものである。すなわち、第１および第２の分極電極５６１、５６２は、第４の実施の形態においては、圧電材料層５５３の表面（振動板５５１とは反対側の面）に形成されるが、本変形例においては、圧電材料層６５３の振動板６５１側の面に形成される。
【０１０６】
図２５（ｂ）に示すように、圧電アクチュエータ６５０は、流路ユニット４０の上面に配置された振動板６５１と、振動板６５１の表面に形成された絶縁膜６５２と、絶縁膜６５２の表面において、第４の実施の形態と同様に、複数の圧力室２１にそれぞれ対応して形成された複数の個別電極５５５と、個別電極５５５が形成された絶縁膜６５２の表面に形成された圧電材料層６５３と、圧電材料層６５３の表面に形成された共通電極６５６とを備えている。
【０１０７】
さらに、本変形例においては、圧電材料層６５３は、略楕円形状の圧力室２１の長軸方向の長さとほぼ同様の幅（図２５中左右方向に沿う長さ）を有し、圧力室２１の配列方向（図２５（ａ）中上下方向）に沿って伸延し、複数の圧力室２１と対向している。すなわち、本変形例の圧電アクチュエータ６５０の、平面視において複数の圧力室２１によって形成される圧力室列と対向する箇所の両側には圧電材料層６５３は形成されておらず、絶縁膜６５２（または、絶縁膜６５２上に形成された電極）が露出している。
【０１０８】
続いて、本変形例の圧電アクチュエータ６５０の製造工程について説明する。まず、振動板６５１上に形成された絶縁膜６５２の表面に、第４の実施の形態と同様に、第１および第２の分極電極５６１、５６２、ならびに、第１および第２の接続線５６５、５６６を形成する（第１および第２の分極電極形成工程、第１および第２の接続線形成工程）。その後、圧電材料層６５３および共通電極６５６を形成する（第１の電極形成工程）。次に、第４の実施の形態と同様に、動作部５の中央部分５ａを上向きに分極し、縁部分５ｂを下向きに分極する（第１および第２の分極工程）。
【０１０９】
さらに、第４の実施の形態と同様に、第１および第２の接続線５６５、５６６を分断し（第１および第２の接続線分断工程）、最後に、端子部５５４と、略Ｕ字型の第２の分極電極５６２における鉤型に曲がった端部との間に連結電極５６４を形成し、第１の分極電極５６１と第２の分極電極５６２とを電気的に接続して、個別電極５５５を形成する（第２の電極形成工程）。なお、図２５（ａ）に示すように、第１および第２の接続線分断工程において第１および第２の接続線５６５、５６６を分断する箇所、および第２の電極形成工程において連結電極５６４を形成する端子部５５４と第２の分極電極５６２の端部との間は、いずれも圧電材料層５５３が形成されていない場所に位置している。
【０１１０】
本変形例によると、第４の実施の形態と同様に、低い駆動電圧であっても、圧電アクチュエータ６５０に対して、ノズル２５からインクを吐出させるのに充分な変形量を付与することが可能となる。また、本変形例の場合には、積層された複数の圧電材料層であって、各層の間にそれぞれ電極が形成されている圧電材料層を用いることができる。２つの圧電層に挟まれた電極であっても、圧電材料層が形成されていない場所において接続及び／又は分断することができるからである。
【０１１１】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて、様々な設計変更を行うことが可能なものである。例えば、上述の第１〜第４の実施の形態、およびそれらの変形例では、複数の第１および第２の分極電極６１、６２（２６１、２６２、５６１、５６２）が第１および第２の接続線６５、６６（５６５、５６６：接続線２６５）によって互いに接続されている場合について説明したが、第１および第２の接続線６５、６６（５６５、５６６：接続線２６５）はなくてもよい。
【０１１２】
また、上述の第１〜第３の実施の形態、およびそれらの変形例では、動作部２（４、６、８、９）が、圧力室２１の平面視形状と同一の平面視形状を有しており、圧力室２１と全面に亘って対向している場合について説明したが、これは限られない。例えば、動作部２（４、６、８、９）は、圧力室２１の平面視形状よりも一回り大きな平面視形状を有していてもよい。この場合、圧電アクチュエータ５０（１５０、２５０、３５０、４５０）を圧力室２１と対向している部分の周囲から自発的に変形させることができるので、圧電アクチュエータ５０（１５０、２５０、３５０、４５０）の駆動効率を一層向上させることができる。
【０１１３】
また、上述の第１の実施の形態、その変形例、第２の実施の形態、および第３の実施の形態では、分極を行う際に、共通電極として機能する振動板５１（１５１、２５１、５５１）を用いる、すなわち、第１および第２の分極電極６１、６２（２６１、２６２、５６１、５６２）と、振動板５１（１５１、２５１、５５１）との間に電界を印加する場合について説明し、第３の実施の形態では、分極を行う際に、個別電極３５５（４５５）を用いる、すなわち、第１および第２の分極電極６１、６２と、個別電極３５５（４５５）との間に電界を印加する場合について説明したが、振動板５１（１５１、２５１）や個別電極３５５（４５５）を用いずに分極を行ってもよい。この場合、圧電材料層５３（１５３、２５３、３５３、４５３）の第１および第２の分極電極６１、６２（２６１、２６２）が形成される側とは反対側の面に分極専用電極を形成し、第１および第２の分極工程の後にこの分極専用電極を剥がし、（第３の実施の形態およびその変形例においては、個別電極３５５（４５５）、および絶縁膜３５２（４５２）を形成してから、）振動板５１（１５１、２５１、３５１、４５１）と接合することとなる。
【０１１４】
さらに、上述の第１および第２の実施の形態、ならびにその変形例では、個別電極５５（１５５、２５５）を形成した後に、第１の接続線６５および第２の接続線６６（接続線２６５）を分断して、複数の個別電極５５（１５５、２５５）同士の接続を絶つ場合について説明したが、これには限られない。例えば、第１の実施の形態、およびその変形例においては、第１の接続線６５を分断して、複数の第１の分極電極６１間の接続を絶つと共に、第２の接続線６６を分断して複数の第２の分極電極６２間の接続を絶ち、その後に、個別電極５５（１５５）を形成してもよい。また、第２の実施の形態においては、複数の第２の分極電極２６２間の接続を絶つように接続線２６５を分断した後に、個別電極２５５を形成してもよい。
【０１１５】
また、上述の第２の実施の形態では、ステップＳ１３において、圧電材料層２５３の表面における動作部６に対応する領域の中央部分に形成される第１の分極電極２６１を用いた第１の分極工程を行った後、ステップＳ１６において、動作部６に対応する領域の縁部分に形成される第２の分極電極２６２を用いた第２の分極工程が行われる場合について説明したが、これに限らず、第１の分極工程の前に第２の分極工程を行ってもよい。この場合、ステップＳ１４の分極電極除去工程において第２の分極電極２６２を除去することとなる。
【０１１６】
さらに、上述の第２の実施の形態では、圧電材料層２５３の表面における動作部６に対応する領域の縁の全周に亘って第２の分極電極２６２を形成する場合について説明したが、第２の分極電極２６２は、動作部６に対応する領域の縁の一部のみに形成されていてもよい。
【０１１７】
加えて、上述の第２の実施の形態では、第１の分極電極２６１が形成される領域と、第２の分極電極２６２が形成される領域とが部分的に重なっている場合について説明したが、これらの領域は重なっていなくてもよい。
【０１１８】
また、上述の第２の実施の形態では、接続線２６５が、第１の分極工程時には、複数の第１の分極電極２６１同士を互いに接続し、第２の分極工程時には、複数の第２の分極電極２６２同士を互いに接続する場合について説明したが、第１の分極電極２６１同士を接続する接続線と第２の分極電極２６２同士を接続する接続線とは別々に設けられていてもよい。
【０１１９】
また、上述の第２および第４の実施の形態、ならびにその変形例では、動作部６（３、５）の中央部分６ａ（３ａ、５ａ）が上向きに分極されており、縁部分６ｂ（３ｂ、５ｂ）が下向きに分極されている場合について説明したが、これに限らず、中央部分６ａ（３ａ、５ａ）が下向きに分極されており、縁部分６ｂ（３ｂ、５ｂ）が上向きに分極されていてもよい。
【０１２０】
さらに、上述の第３の実施の形態、およびその変形例では、圧電材料層３５３（４５３）の下面（絶縁膜３５２（４５２）側の面）に個別電極３５５（４５５）が形成されており、上面に共通電極３５６（４５６）が形成されている場合について説明したが、これに限らず、共通電極３５６（４５６）が圧電材料層３５３（４５３）の下面に形成されており、個別電極３５５（４５５）が上面に形成されていてもよい。
【０１２１】
加えて、上述の第３の実施の形態、およびその変形例では、動作部９（１０）の中央部分８ａ（９ａ）と縁部分８ｂ（９ｂ）とが離隔して形成されている場合について説明したが、中央部分８ａ（９ａ）と縁部分８ｂ（９ｂ）とは離隔することなく形成されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかるインクジェットプリンタの概略構成を示す図である。
【図２】図１に示すインクジェットヘッドの上面図である。
【図３】図２のIII-III線に沿う断面図である。
【図４】図３のIV-IV線に沿う断面図である。
【図５】図４に示す圧電アクチュエータの動作を示す図である。
【図６】図３に示す圧電アクチュエータの製造工程を示すフローチャートである。
【図７】図３示す圧電アクチュエータの製造過程における第１および第２の分極電極形成工程ならびに第１および第２の接続線形成工程を示す図である。
【図８】図３示す圧電アクチュエータの製造過程における第１および第２の分極工程を示す図である。
【図９】図３示す圧電アクチュエータの製造過程における第２の電極形成工程を示す図である。
【図１０】図３示す圧電アクチュエータの製造過程における第１および第２の接続線分断工程を示す図である。
【図１１】第１の実施の形態の変形例にかかるインクジェットヘッドの断面図である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態にかかる圧電アクチュエータの製造工程を示すフローチャートである。
【図１３】第２の実施の形態の圧電アクチュエータの製造過程における第１の分極工程を示す図である。
【図１４】第２の実施の形態の圧電アクチュエータの製造過程における分極電極除去工程を示す図である。
【図１５】第２の実施の形態の圧電アクチュエータの製造過程における第２の分極工程を示す図である。
【図１６】第２の実施の形態の圧電アクチュエータの製造過程における第２の電極形成工程を示す図である。
【図１７】第２の実施の形態の圧電アクチュエータの製造過程における接続線分断工程を示す図である。
【図１８】本発明の第３の実施の形態にかかるインクジェットヘッドの断面図である。
【図１９】図１８に示す圧電アクチュエータの製造工程を示すフローチャートである。
【図２０】第３の実施の形態の変形例にかかるインクジェットヘッドの断面図である。
【図２１】第４の実施の形態にかかる圧電アクチュエータの製造過程における第１および第２の分極電極形成工程を示す図である。
【図２２】第４の実施の形態にかかる圧電アクチュエータの製造過程における第１および第２の分極工程を示す図である。
【図２３】第４の実施の形態にかかる圧電アクチュエータの製造過程における第１および第２の接続線分断工程を示す図である。
【図２４】第４の実施の形態にかかる圧電アクチュエータの製造過程における第２の電極形成工程を示す図である。
【図２５】第４の実施の形態の変形例にかかるインクジェットヘッドを示す図である。
【図２６】図２５に示すインクジェットヘッドの圧電材料層を外した状態を示す図である。
【符号の説明】
【０１２３】
１ インクジェットプリンタ
２０、１２０、２２０、３２０、４２０、５２０、６２０ インクジェットヘッド（液体移送装置）
２１ 圧力室
２５ ノズル
４０ 流路ユニット
５０、１５０、２５０、３５０、４５０、５５０、６５０ 圧電アクチュエータ
５１、１５１、２５１、５５１ 振動板（第１の電極）
５３、１５３、２５３、３５３、４５３、５５３、６５３ 圧電材料層
５５、１５５、２５５、５５５ 個別電極（第２の電極）
６１、２６１、５６１ 第１の分極電極
６２、２６２、５６２ 第２の分極電極
６５、５６５ 第１の接続線
６６、５６６ 第２の接続線
２６５ 接続線
３５１、４５１、６５１ 振動板
３５５、４５５ 個別電極（第１の電極）
３５６、４５６ 共通電極（第２の電極）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の動作部を有する圧電層を含む圧電アクチュエータの製造方法であって、
振動板を設ける工程と、
前記振動板の表面に、前記圧電層を設ける工程と、
前記圧電層の一方の面における、前記圧電層の、前記動作部となる所定の動作領域と重なる第１の領域の中央部分に第１の分極電極を形成する工程と、
前記圧電層の前記一方の面の第１の領域の、前記中央部分を除く縁部分に第２の分極電極を形成する工程と、
前記圧電層の他方の面の、前記動作領域の全域と重なる第２の領域に、第１の電極を形成する工程と、
前記圧電層の、前記第１の電極と前記第１の分極電極とに挟まれている第１の部分に所定の向きの電界を印加して、第１の部分を前記所定の向きに分極する工程と、
前記圧電層の、前記第１の電極と前記第２の分極電極とに挟まれている第２の部分に、前記所定の向きとは反対の向きの電界を印加して、第２の部分を前記反対の向きに分極する工程と、
前記圧電層の前記他方の面の、前記動作領域と重なる第２の領域の一部に第２の電極を形成する工程と、
を備えていることを特徴とする圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項２】
前記振動板が導電性を有し、且つ、前記振動板が前記第１の電極を兼ねることを特徴とする請求項１に記載の圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項３】
前記第１の分極電極と前記第２の分極電極とが互いに離隔された状態に形成され、第１の部分を分極する工程と第２の部分を分極する工程とを同時に行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項４】
前記第１の分極電極を形成する工程と前記第２の分極電極を形成する工程とを同時に行うことを特徴とする請求項３に記載の圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項５】
前記第１および第２の分極電極を形成する工程のいずれか一方と、前記第１の電極を形成する工程とを行った後に、形成された前記第１または第２の分極電極の一方に対応する前記第１または第２の部分を分極する工程を行ない、その後、前記第１または第２の分極電極の前記一方の分極電極を除去する工程を行ってから、前記第１および第２分極電極の他方の分極電極を形成し、形成された前記第１または第２の分極電極の他方の分極電極に対応する前記第１または第２の部分を分極する工程を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の圧電アクチュエータ製造方法。
【請求項６】
前記第１および第２の分極電極を形成する工程のうち後行の分極電極を形成する際において、先行の分極電極を形成する際に形成された前記第１または第２の分極電極の一方の分極電極が形成された領域と一部分が重複するように、前記第１または第２の分極電極の他方の分極電極を形成することを特徴とする請求項５に記載の圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項７】
前記第１の分極電極を形成する工程と前記第１の電極を形成する工程を行った後に、前記第１の領域を分極する工程と、前記分極電極を除去する工程と、前記第２の分極電極を形成する工程と、および前記第２の部分を分極する工程とをこの順で行い、前記第２の分極電極を形成する際に、前記第１の領域の縁部分の全周に亘って前記第２の分極電極を形成することを特徴とする請求項５又は６に記載の圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項８】
前記動作領域が複数の個別動作領域を含み
前記第１、第２の分極電極を形成する際に、第１、第２の分極電極は前記個別動作領域に対応して複数の第１個別分極電極、第２個別分極電極として形成され、
前記第１の領域を分極する前に、複数の前記第１個別分極電極を互いに接続する第１の接続線を形成する工程と、
前記第２の領域を分極する前に、複数の前記第２個別分極電極を互いに接続する第２の接続線を形成する工程と、
前記第１の領域を分極した後に、前記第１の接続線を分断して複数の前記第１個別分極電極間の接続を絶つ工程と、
前記第２の領域を分極した後に、前記第２の接続線を分断して複数の前記第２個別分極電極間の接続を絶つ工程と、
をさらに備えていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項９】
前記第２の電極を形成した後に、前記第１および第２の接続線を分断することを特徴とする請求項８に記載の圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項１０】
前記動作領域が複数の個別動作領域を含み
前記第１、第２の分極電極を形成する際に、第１、第２の分極電極は前記個別動作領域に対応して複数の第１個別分極電極、第２個別分極電極として形成され、
前記第１の分極電極を形成する工程及び第２の分極電極を形成する工程の前記一方を行うことで形成される複数の第１又は第２の個別分極電極を互いに接続する接続線を形成することをさらに備え、
前記分極電極を除去する際に、前記接続線を除去しないように前記第１又は第２の個別分極電極を除去し、
前記第１の分極電極を形成する工程及び第２の分極電極を形成する工程の前記他方を行うことで形成される複数の第１又は第２の個別分極電極を、前記接続線によって互いに接続されるように形成することを特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載の圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項１１】
圧電アクチュエータの製造方法であって、
振動板を設ける工程と、
前記振動板の上に、圧電層を形成する工程と、
前記圧電層の一方の面に第１の電極を形成し、他方の面に第２の電極を形成する工程と、
前記圧電層の、第１、第２の電極に挟まれて動作部となる部分の中央部分を、前記圧電層の厚み方向と平行な第１の方向に分極する工程と、
前記圧電層の、前記動作部となる部分の前記中央部分を除く縁部分を、第１の方向と相反する第２の方向から分極する第２の分極工程と、
を備えていることを特徴とする圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項１２】
圧電アクチュエータであって、
一方の面に第１の電極が形成されていると共に、他方の面に第２の電極が形成されており、前記第１および第２の電極によって挟まれた部分が動作部となっている圧電層と、
前記圧電層のいずれかの面側に配置されている振動板とを備え、
前記圧電層がその厚み方向と平行な方向に分極されており、且つ前記動作部内の中央部分における分極方向と、前記動作部内の前記中央部分を除く縁部分における分極方向とが互いに逆方向であることを特徴とする圧電アクチュエータ。
【請求項１３】
液体を移送する液体移送装置であって、
一方の面に第１の電極が形成され、他方の面に第２の電極が形成され、前記第１および第２の電極によって挟まれた部分が動作部となっている圧電層、および前記圧電層のいずれかの面側に配置されている振動板を有している圧電アクチュエータと、
複数のノズルにそれぞれ連通する複数の圧力室が形成されていると共に、前記動作部が前記圧力室と対向するように前記圧電アクチュエータの前記振動板と接合される流路ユニットとを備え、
前記圧電層がその厚み方向と平行な方向に分極されており、且つ前記動作部内の中央部分における分極方向と、前記動作部内の前記中央部分を除く縁部分における分極方向とが互いに逆方向であることを特徴とする液体移送装置。
【請求項１４】
前記第１および第２の電極の間に電界が印加された際に、前記動作部の前記中央部分における分極方向が電界方向と反対方向であり、前記動作部の前記縁部分における分極方向が電界方向と同一方向であることを特徴とする請求項１３に記載の液体移送装置。
【請求項１５】
前記圧電アクチュエータの前記動作部の大きさが前記流路ユニットの前記圧力室の大きさよりも大きいことを特徴とする請求項１３又は１４に記載の液体移送装置。
【請求項１】
所定の動作部を有する圧電層を含む圧電アクチュエータの製造方法であって、
振動板を設ける工程と、
前記振動板の表面に、前記圧電層を設ける工程と、
前記圧電層の一方の面における、前記圧電層の、前記動作部となる所定の動作領域と重なる第１の領域の中央部分に第１の分極電極を形成する工程と、
前記圧電層の前記一方の面の第１の領域の、前記中央部分を除く縁部分に第２の分極電極を形成する工程と、
前記圧電層の他方の面の、前記動作領域の全域と重なる第２の領域に、第１の電極を形成する工程と、
前記圧電層の、前記第１の電極と前記第１の分極電極とに挟まれている第１の部分に所定の向きの電界を印加して、第１の部分を前記所定の向きに分極する工程と、
前記圧電層の、前記第１の電極と前記第２の分極電極とに挟まれている第２の部分に、前記所定の向きとは反対の向きの電界を印加して、第２の部分を前記反対の向きに分極する工程と、
前記圧電層の前記他方の面の、前記動作領域と重なる第２の領域の一部に第２の電極を形成する工程と、
を備えていることを特徴とする圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項２】
前記振動板が導電性を有し、且つ、前記振動板が前記第１の電極を兼ねることを特徴とする請求項１に記載の圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項３】
前記第１の分極電極と前記第２の分極電極とが互いに離隔された状態に形成され、第１の部分を分極する工程と第２の部分を分極する工程とを同時に行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項４】
前記第１の分極電極を形成する工程と前記第２の分極電極を形成する工程とを同時に行うことを特徴とする請求項３に記載の圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項５】
前記第１および第２の分極電極を形成する工程のいずれか一方と、前記第１の電極を形成する工程とを行った後に、形成された前記第１または第２の分極電極の一方に対応する前記第１または第２の部分を分極する工程を行ない、その後、前記第１または第２の分極電極の前記一方の分極電極を除去する工程を行ってから、前記第１および第２分極電極の他方の分極電極を形成し、形成された前記第１または第２の分極電極の他方の分極電極に対応する前記第１または第２の部分を分極する工程を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の圧電アクチュエータ製造方法。
【請求項６】
前記第１および第２の分極電極を形成する工程のうち後行の分極電極を形成する際において、先行の分極電極を形成する際に形成された前記第１または第２の分極電極の一方の分極電極が形成された領域と一部分が重複するように、前記第１または第２の分極電極の他方の分極電極を形成することを特徴とする請求項５に記載の圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項７】
前記第１の分極電極を形成する工程と前記第１の電極を形成する工程を行った後に、前記第１の領域を分極する工程と、前記分極電極を除去する工程と、前記第２の分極電極を形成する工程と、および前記第２の部分を分極する工程とをこの順で行い、前記第２の分極電極を形成する際に、前記第１の領域の縁部分の全周に亘って前記第２の分極電極を形成することを特徴とする請求項５又は６に記載の圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項８】
前記動作領域が複数の個別動作領域を含み
前記第１、第２の分極電極を形成する際に、第１、第２の分極電極は前記個別動作領域に対応して複数の第１個別分極電極、第２個別分極電極として形成され、
前記第１の領域を分極する前に、複数の前記第１個別分極電極を互いに接続する第１の接続線を形成する工程と、
前記第２の領域を分極する前に、複数の前記第２個別分極電極を互いに接続する第２の接続線を形成する工程と、
前記第１の領域を分極した後に、前記第１の接続線を分断して複数の前記第１個別分極電極間の接続を絶つ工程と、
前記第２の領域を分極した後に、前記第２の接続線を分断して複数の前記第２個別分極電極間の接続を絶つ工程と、
をさらに備えていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項９】
前記第２の電極を形成した後に、前記第１および第２の接続線を分断することを特徴とする請求項８に記載の圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項１０】
前記動作領域が複数の個別動作領域を含み
前記第１、第２の分極電極を形成する際に、第１、第２の分極電極は前記個別動作領域に対応して複数の第１個別分極電極、第２個別分極電極として形成され、
前記第１の分極電極を形成する工程及び第２の分極電極を形成する工程の前記一方を行うことで形成される複数の第１又は第２の個別分極電極を互いに接続する接続線を形成することをさらに備え、
前記分極電極を除去する際に、前記接続線を除去しないように前記第１又は第２の個別分極電極を除去し、
前記第１の分極電極を形成する工程及び第２の分極電極を形成する工程の前記他方を行うことで形成される複数の第１又は第２の個別分極電極を、前記接続線によって互いに接続されるように形成することを特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載の圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項１１】
圧電アクチュエータの製造方法であって、
振動板を設ける工程と、
前記振動板の上に、圧電層を形成する工程と、
前記圧電層の一方の面に第１の電極を形成し、他方の面に第２の電極を形成する工程と、
前記圧電層の、第１、第２の電極に挟まれて動作部となる部分の中央部分を、前記圧電層の厚み方向と平行な第１の方向に分極する工程と、
前記圧電層の、前記動作部となる部分の前記中央部分を除く縁部分を、第１の方向と相反する第２の方向から分極する第２の分極工程と、
を備えていることを特徴とする圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項１２】
圧電アクチュエータであって、
一方の面に第１の電極が形成されていると共に、他方の面に第２の電極が形成されており、前記第１および第２の電極によって挟まれた部分が動作部となっている圧電層と、
前記圧電層のいずれかの面側に配置されている振動板とを備え、
前記圧電層がその厚み方向と平行な方向に分極されており、且つ前記動作部内の中央部分における分極方向と、前記動作部内の前記中央部分を除く縁部分における分極方向とが互いに逆方向であることを特徴とする圧電アクチュエータ。
【請求項１３】
液体を移送する液体移送装置であって、
一方の面に第１の電極が形成され、他方の面に第２の電極が形成され、前記第１および第２の電極によって挟まれた部分が動作部となっている圧電層、および前記圧電層のいずれかの面側に配置されている振動板を有している圧電アクチュエータと、
複数のノズルにそれぞれ連通する複数の圧力室が形成されていると共に、前記動作部が前記圧力室と対向するように前記圧電アクチュエータの前記振動板と接合される流路ユニットとを備え、
前記圧電層がその厚み方向と平行な方向に分極されており、且つ前記動作部内の中央部分における分極方向と、前記動作部内の前記中央部分を除く縁部分における分極方向とが互いに逆方向であることを特徴とする液体移送装置。
【請求項１４】
前記第１および第２の電極の間に電界が印加された際に、前記動作部の前記中央部分における分極方向が電界方向と反対方向であり、前記動作部の前記縁部分における分極方向が電界方向と同一方向であることを特徴とする請求項１３に記載の液体移送装置。
【請求項１５】
前記圧電アクチュエータの前記動作部の大きさが前記流路ユニットの前記圧力室の大きさよりも大きいことを特徴とする請求項１３又は１４に記載の液体移送装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【公開番号】特開２００８−１０５４０５（Ｐ２００８−１０５４０５Ａ）
【公開日】平成２０年５月８日（２００８．５．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２４６９７２（Ｐ２００７−２４６９７２）
【出願日】平成１９年９月２５日（２００７．９．２５）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年５月８日（２００８．５．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年９月２５日（２００７．９．２５）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
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